Атты ерітінді орытпасыны жіктелуі

атты ерітінділер компонентті еру дрежесіне байланысты былай блінеді:

Компоненттерді шексіз еруі

Компоненттерді шектелген еруі

Шексіз еру кезінде еріткіш компонентті кристалды торы ерітілген компонентті концентрациясыны кбеюіне байланысты ерітілген компонентті кристалды торына теді.

Шексіз еру ерітінді шін болу керек:

1.Компонентті кристалды торыны изоморфтылыы

2.Компоненттерді атомдар радиустарыны жаындыы, оларды айырмашылыы 8-13% арты болмауы керек

3.Атомдарды физико-химиялы асиеттеріні састыы

Компоненттерді шектелген еруі кезінде еріген затты концентрациясы шектелген. Концентрациясы лкею жадайында біркелкі атты ерітінді екі фазалы оспа тзе отырып ыдырайды.

Еріткіштерді кристалды торында ерітілген заттарды таралуына байланысты атты ерітінділер былай блінеді:

Орынбасу (замещения)

Егізу (внедрения)

Алу,азайту (вычитания)

Орынбасу ерітінділерінде еріткіштерді кристалды тордаы атомны бір блігі ерітілген элементтерді атомдарымен орын басылады.(4.4 а)

Ср.4.4.атты ерітінділерді орынбасу (а), егізу (б) кристалды торы

Орынбасу ерітінділеріні тзілуі кезінде торды периоды еріткіш пен ерітілген эле-ментті атом диаметрлеріні ртрлігіне телді згереді.Егер ерітілген элемент атомы еріткіш атомынан лкен болса, элементарлы яшытар лкееді,ал кіші болса, тартынады.Тор параметрлеріні кішіреюі оны арапайымдылыына келеді.

Егізілген атты ерітінділер еріткіштерді кристалды торына ерітілген компонентті атомдарын енгізу арылы тзіледі. (4.4. б)

Егер ерітілген элемент атомдарыны млшері кішкентай болса, мндай ерітіндіні тзілуі ммкін болады. Мндай элементтерге Менделеев периодты жйесіні басындаы кміртегі, сутегі, азот, бор жатады. Атомны млшері атомаралы орыннан лкен болса, бл торды бзылуына келіп сотырады. Мндай ерітінділерді концентрациясы 2-2,5% аспайды.

Азайту (вычитания) атты ерітінділері немесе ааулары бар торлы ерітінділер химиялы оспаны негізінде тзіледі.

атты ерітінділер деп балыманы бір компоненті зіні кристалды торын сатайтын, ал баса компоненттері сол бірінші компонентті торында лшемін згертіп орналасуын айтамыз.Соан байланысты, атты ерітінділер фаза бір типті торды амтитын бір немесе бірнеше компоненттерден трады.

атты ерітінділерді егізілуі мен орналастырылуында айырмашылытар бар. атты ерітінділерді орналастыру ( 28 а-сурет) жне атты ерітінділерді егізу ( 28 б-сурет) бір-бірінен айырмашылыы бар.атты ерітінділерді орналастыруда еритін компоненттерді атомдары еріген атомны кристалл торына орналасады.Еритін компоненттерді атомдары еріткішті кез келген атомына орналасуы ммкін, біра атомдарды зара орналасуы кезінде статистикалы бір атарлы орын алмайды.

Ал атты ерітінділерді егізу кезінде ( 28 б-сурет) еритін компоненттерді атомдары еріткіш компонент атомдарыны кристалды торларыны бос жеріне орналасады. Осы атомдарды орналасуы кезінде кез келген бос тора емес, олара ке кеістікті амтамасыз ететін бос торлара енеді. Мысалы, тыыздалан ГЦК торында октаэдрикалы жп тиімді болып табылады ( октаэдрді шыында орталыы алты атомнан тратын жп) 29 а-сурет. 0,41 R радиусты сфера осы октаэдр жбында орналасуы ммкін, бл жердегі R- бос торда орналасан атомны радиусы. Кез келген яшыа октаэдрді трт жбы орналаса алады.

ОЦК – торы сйкесінше тетраэдрді клемді жптарын ( 0,291 R) абылдайды ( 29 б-сурет). Егізу кезінде тетраэдрді орталытары сйкес келетін атомдарды аралыына орналасады. Кез келген элементарлы яшыа он екі тетраэдр сияды. Салыстырмалы трде бос клемдігі жаынан ОЦК торы ГЦК торынан лкен, ал жеке-жеке бос жері жаынан ГЦК торына араанда кіші. Бл жадайды еріген металдарды ОЦК торында нашар егізілуі кезінде круімізге болады.

Сонымен атар электрлі рлысы мен еритін жне еріген атомдарды лшемі атты ерітінділерді кристалды торында згереді ( 30 а жне б-сурет ) жне периоды згереді. Еритін жне еріген компоненттеріні атом радиустары атты ерітінділерді егізу торыны периоды лаюы немесе кішірейуі ммкін. Ал атты ерітінділерді егізу кезінде еріткішті период торы лаяды.

Барлы металдар бір-бірімен осы немесе баса ерітіндіні атты рлысында орналаса алады. Мысалы, алюминий 5,5% Сu-да ери алады, ал мыс 39 % Zn –ті кристалды торы згеріссіз алады.Компоненттерді бір-бірімен егізілуі кезінде кез келген арым-атынастаы атты ерітінділер атарын райды.

атты ерітінділер мен неоргоникалы ерітінділер тмендегідей шарттар негізінде туындауы ммкін.

1. Компоненттерді барлыы бір типті кристалды торды иеленуі ммкін ( изоморфты). Тек осы жадайда ана атты ерітінділерді концентрациялары кристалды троларында бір-бірімен байланысатын болады.

2. Компонентерді атомдарыны ( R) лшемі 8-15% - тен аспауы керек.

3. Компоненттер периодты жйені элементі немесе рлысында элементтері туыстас электронды атомдардан труы керек.

Мысалы, неоргоникалы атты ерітінділерде кейбір металдарды ГЦК торлары келесіндей болады: Ag жне Au ( R=0.2% ), Ni жне Cu ( R=2.7 %) Ni жне Rd ( R=10.5%) жне басалары, сондай-а ОЦК торлы металдар: Mo жне W ( R =9.9%),V - Ti (R = 2.0%). Мынандай металдар атомыны диаметрі лкен Na, Ca, K, Pb, Sr жне Fe, Cu, Ag ерімейді. Атом диаметрі еріген элементтен арты болмаан жадайда атты ерітінділерді егізу жргізіледі.

атты ерітінділер элементтерді атомдары кіші радиусты кейбір металдарды ( темір, молибден, хром жне т.б. ) кмірде (атом радиусы 0,77А), азотта ( 0,71 А), сутекте (0,46 А)негізінде пайда болады. атты ерітінділерді егізілуі тек белгіленген концентрациясында тордаы жпты саны шектеулі, алнегізгі атом компонентіні тордаы кеістігі саталады. атты ерітінділер трі болат пен шойындар шін лкен рол атарады.

Жоары структуралы, атарлы атты ерітінділер. Кейбір балымалар ( мысалы, Cu – Au, Fe – Al, Fe – Si, Ni – Mn жне т.б.) атты ыздыру кезінде ерітіндіні егізу, атомдарды белгілі бір температурада стап тру негізінде атомдарды таралуы компоненттерді белгілі бір кристалды торды амтуы болып табылады ( 32-сурет).

Ттырлы тменгі температурада салыстырмалы трде атты ерітінділерде жоары рылыма ие атты ерітінділер.

Жоары рылымны пайда болуы кезінде асиеттері згереді. Мысалы, пермал балымасында ( темір жне никель) жоары рылымны алыптасуында магнитті асиеті тмендеп, аттылыы артып, пластикалыы тмендеп, электрлік арсыласуы згереді.

Ерітіндіні тыыздыы компоненттерді балымада мынандай арым-атынасы кезінде : 1:1, 1:2,1:3 жне т.б. Осы жадайда балыманы рылымы химиялы байланыс формасы ретіндежазуа болады, мысалы CuAu немесе Cu₃Au (32-суретте).

Баылау сратар:

1.Аралы фазалар дегеніміз не?

2.Шексіз атты ерітінділер дегеніміз не?

3.Шекті атты ерітінділер дегеніміз не?

4.атты ерітінділер трлері

Глоссарии:

Механикалы оспалар – атты кйде компоненттер бір-бірінде ерімийды жне оспа рап химиялы реакцияа тспейді

атты ерітінділер –компонеттер арасындаы атынасы згеріп тратын атты фазалар

Егізу атты ерітінділер-еріген компоненттерді атомдары еріткіш затты кристалды торыны кеуектеріне егізу арылы тзіледі

Химиялы осылыс- ртрлі асиеттері жне рылымы бойынша блінетін элементтер арасындаы реакция нтижесінде тзілетін осылыс

орытпа компоненттері- орытпа райтын арапайым заттар -

Блиц-тест

1.атты кйде компоненттер бір-бірінде ерімийды жне оспа рап химиялы реакцияа тспейді

A. атты ерітінді

B. Механикалы оспа

C. Химиялы осылыс

D. Суспензия

2. Компонеттер арасындаы атынасы згеріп тратын атты фазалар

A. атты ерітінді

B. Механикалы оспа

C. Химиялы осылыс

D. Суспензия

3.Еріген компоненттерді атомдары еріткіш затты кристалды торыны кеуектеріне егізу арылы тзіледі

A. Егізу атты ерітінділер

B. Ауысу атты ерітінділер

C. Тзды атты ерітінділері

D. Цементтерді атты ерітінділері

4. ртрлі асиеттері жне рылымы бойынша блінетін элементтер арасындаы реакция нтижесінде тзілетін осылыс

A. атты ерітінді

B. Механикалы оспа

C. Химиялы осылыс

D. Суспензия

5.Комиртекті атом радиусы те

0,77
0,71
0,45
0,89

Основная литература

1.Лившиц Б.Г. Металлография М, Металлургия, 1990.

2.Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Т., Федорченко И.Н., «Кристаллография, минералогия и рентгенография» М, Металлургия, 1990г.

3.Миловский А.В. «Минералогия и петрография» М, Москва 1979г.

4.Торопов Н.А. , Булак Л.Н. «Кристаллография и минералогия» М, Москва 1972г.

5.Захаров А.М.Диаграммы состояний двойных и тройных систем.М, Металлургия ,1978г.

6.Ермолов В.А. Геология: Учебник .Часть 1.М.МГТУ.2004г

7.ЕрмоловВ.А.Геология,Учебное пособие.Часть5 «Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья».М.МГТУ.2007г.

8.ЕрмоловВ.А, ПоповаГ.В, МосейкинВ.В.и др.Учебник. «Месторождения полезных ископаемых»М.МГТУ.2007г.

9.ЕрмоловА,ПоповГ.Б,МосейкинВ.В. и др.; Под ред.В.А.Ермолова. Месторождения полезных ископаемых .М.:Изд.МГГУ, 2004год (электр.библ.)

Дополнительная литература

10.Емельянов Н.А. «Практика руководства по минералогии» М, Москва 1972г.

11.Юшко С.А. Руководство для лабораторного исследования руд. Методы лабор. исследования руд.

12.Смагулов Д.У. Металлография: Окулык/ Д.У. Смагулов. - Алматы: КазУТУ, 2007

Дріс 13