|
|
Предисловие |
Глава первая. Методы исследования термодинамики испарения и диссоциации оксидов |
| Теоретические основы методов |
| | Динамические методы определения давления пара |
| | Статические методы определения давления пара |
| | Метод точек кипения |
| | Метод равновесия газовой смеси |
| | Метод ЭДС |
Глава вторая. Давление, состав пара и скорость
испарения щелочных металлов и их оксидов |
| Система "литий – кислород" |
| | Испарение Li |
| Диссоциация и сублимация в системе Li-O |
| Система "натрий – кислород" |
| | Испарение Na |
| Диссоциация и испарение в системе Na-O |
| Система "калий – кислород" |
| | Испарение К |
| Диссоциация и испарение в системе К-О |
| Система "рубидий – кислород" |
| | Испарение Rb |
| Диссоциация и испарение в системе Rb-O |
| Система "цезий – кислород" |
| | Испарение Cs |
| Диссоциация и испарение в системе Cs-O |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов лития, натрия, калия, рубидия и цезия |
Глава третья. Давление, состав пара и скорость
испарения щелочноземельных металлов
и их оксидов |
| Система "бериллий – кислород" |
| | Испарение Be |
| Диссоциация и испарение в системе Ве-О |
| Система "магний – кислород" |
| | Испарение Mg |
| Диссоциация и сублимация в системе Mg-O |
| | Испарение MgO |
| Система "кальций – кислород" |
| | Испарение Са |
| Диссоциация и сублимация в системе Са-О |
| Система "стронций – кислород" |
| | Испарение Sr |
| Диссоциация и сублимация в системе Sr-О |
| Система "барий – кислород" |
| | Испарение Ва |
| Сублимация в системе Ва-О |
| Сравнительная характеристика летучести и термической
стойкости газообразных молекул оксидов бериллия,
магния, кальция, стронция и бария |
Глава четвертая. Давление, состав пара и скорость испарения элементов и их оксидов IIIВ подгруппы периодической системы |
| Система "бор – кислород" |
| | Испарение В |
| | Испарение в системе В-О |
| Система "алюминий – кислород" |
| | Испарение Al |
| Диссоциация и испарение в системе Al-O |
| Система "галлий – кислород" |
| | Испарение Gа |
| Диссоциация и испарение в системе Gа-О |
| Система "индий – кислород" |
| | Испарение In |
| Диссоциация и испарение в системе In-О |
| Система "таллий – кислород" |
| | Испарение Tl |
| Диссоциация и испарение в системе Tl-О |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов бора, алюминия, галлия, индия, таллия |
Глава пятая. Давление, состав пара и скорость
испарения элементов и их оксидов |
| IVB подгруппы периодической системы |
| Система "углерод – кислород" |
| | Испарение С |
| | Испарение в системе С-О |
| | Испарение фуллеренов С60, С70, С76 и С84 |
| | Испарение в системе С60-О |
| Система "кремний – кислород" |
| | Испарение Si |
| | Испарение и диссоциация в системе Si-О |
| Система "германий – кислород" |
| | Испарение Gе |
| | Испарение и диссоциация в системе Gе-О |
| Система "олово – кислород" |
| | Испарение Sn |
| | Испарение и диссоциация в системе Sn-О |
| Система "свинец – кислород" |
| | Испарение Рb |
| | Испарение и диссоциация в системе Pb-O |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов углерода, кремния, германия, олова и свинца |
Глава шестая. Давление, состав пара и скорости
испарения элементов и их оксидов VВ подгруппы периодической системы |
| Система "фосфор – кислород" |
| | Испарение Р |
| | Испарение в системе Р-О |
| Система "мышьяк – кислород" |
| | Испарение Аs |
| Диссоциация и испарение в системе As-O |
| Система "сурьма – кислород" |
| | Испарение Sb |
| | Испарение и диссоциация в системе Sb-О |
| Система "висмут – кислород" |
| | Испарение Вi |
| Диссоциация и испарение в системе Вi-О |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стабильности газообразных молекул оксидов фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута |
Глава седьмая. Давление, состав пара и скорость
испарения элементов и их оксидов VIВ подгруппы периодической системы |
| Система "сера – кислород" |
| | Испарение S |
| | Испарение и диссоциация в системе S-O |
| Система "селен – кислород" |
| | Испарение Sе |
| | Испарение и диссоциация в системе Se-O |
| Система "теллур – кислород" |
| | Испарение Те |
| Диссоциация и испарение в системе Те-О |
| Система "полоний – кислород" |
| | Испарение РоО2 |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стабильности газообразных молекул оксидов серы, селена, теллура и полония |
Глава восьмая. Давление, состав пара и скорость испарения элементов и их оксидов IA и IIА подгрупп периодической системы |
| Система "медь – кислород" |
| | Испарение Сu |
| Диссоциация и испарение в системе Сu-O |
| Система "серебро – кислород" |
| | Испарение Аg |
| Диссоциация и испарение в системе Ag-O |
| Система "золото – кислород" |
| | Испарение Аu |
| Диссоциация и испарение в системе Au-O |
| Система "цинк – кислород" |
| | Испарение Zn |
| Диссоциация и испарение в системе Zn-O |
| Система "кадмий – кислород" |
| | Испарение Сd |
| Диссоциация и испарение в системе Cd-O |
| Система "ртуть – кислород" |
| | Испарение Нg |
| Диссоциация и испарение в системе Hg-O |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов меди, серебра, цинка, кадмия и ртути |
Глава девятая. Давление, состав пара и скорость испарения элементов и их оксидов IVA подгруппы периодической системы |
| Система "титан – кислород" |
| | Испарение Тi |
| | Испарение и диссоциация в системе Тi-О |
| Система "цирконий – кислород" |
| | Испарение Zr |
| | Испарение и диссоциация в системе Zr-O |
| Система "гафний – кислород" |
| | Испарение Hf |
| | Испарение и диссоциация в системе Hf-О |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов титана, циркония и гафния |
Глава десятая. Давление, состав пара и скорость испарения элементов и их оксидов VА подгруппы периодической системы |
| Система "ванадий – кислород" |
| | Испарение V |
| | Испарение и диссоциация в системе V-О |
| Система "ниобий – кислород" |
| | Испарение Nb |
| | Испарение и диссоциация в системе Nb-О |
| Система "тантал – кислород" |
| | Испарение Та |
| | Испарение и диссоциация в системе Та-О |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов ванадия, ниобия и тантала |
Глава одиннадцатая. Давление, состав пара и скорость испарения элементов и их оксидов VIA подгруппы периодической системы и рения |
| Система "хром – кислород" |
| | Испарение Cr |
| | Испарение и диссоциация в системе Cr-О |
| Система "молибден – кислород" |
| | Испарение Мо |
| | Испарение и диспропорционирование в системе Мо-О |
| Система "вольфрам – кислород" |
| | Испарение W |
| | Испарение и диспропорционирование в системе W-О |
| Система "рений – кислород" |
| | Испарение Re |
| Диспропорционирование и испарение в системе Re-О |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов хрома, молибдена, вольфрама и рения |
Глава двенадцатая. Давление, состав пара и скорость испарения марганца, железа, кобальта, никеля и их оксидов |
| Система "марганец – кислород" |
| | Испарение Мn |
| Диссоциация и испарение в системе Mn-O |
| Система "железо – кислород" |
| | Испарение Fe |
| Дисссоциация и испарение в системе Fe-О |
| Система "кобальт – кислород" |
| | Испарение Со |
| Диссоциация и испарение в системе Со-О |
| Система "никель – кислород" |
| | Испарение Ni |
| Диссоциация и испарение в системе Ni-О |
| Сравнительная характеристика летучести и термической стойкости газообразных молекул оксидов марганца, железа, кобальта и никеля |
Глава тринадцатая. Давление, состав пара и скорость испарения платиноидов и их оксидов |
| Система "рутений – кислород" |
| | Испарение Ru |
| Диссоциация и испарение в системе Ru-O |
| Система "родий – кислород" |
| | Испарение Rh |
| Диссоциация и испарение в системе Rh-O |
| Система "палладий – кислород" |
| | Испарение Pd |
| Диссоциация и испарение в системе Pd-O |
| Система "осмий – кислород" |
| | Испарение Оs |
| | Испарение и диссоциация в системе Os-O |
| Система "иридий – кислород" |
| | Испарение Ir |
| Диссоциация и испарение в системе Ir-О |
| Система "платина – кислород" |
| | Испарение Pt |
| Диссоциация и испарение в системе Pt-О |
| Сравнительная характеристика летучести оксидов платиноидов |
Глава четырнадцатая. Давление, состав пара и скорость испарения скандия, иттрия, лантаноидов и их оксидов |
| | Испарение лантаноидов |
| Диссоциация и испарение оксидов скандия, иттрия и лантаноидов |
Глава пятнадцатая. Давление, состав пара и скорость испарения актиноидов и их оксидов |
| Система "торий – кислород" |
| | Испарение Th |
| | Испарение и диссоциация в системе Th-O |
| Система "уран – кислород" |
| | Испарение U |
| | Испарение и диссоциация в системе U-O |
| Система "нептуний – кислород" |
| | Испарение Np |
| | Испарение NpO2 |
| Система "плутоний – кислород" |
| | Испарение Pu |
| | Испарение и диссоциация в системе Pu-O |
| Система "америций – кислород" |
| | Испарение Am |
| | Испарение и диссоциация в системе Am-O |
| Система "кюрий – кислород" |
| Система "берклий – кислород" |
| Сравнительная характеристика тория, урана и плутония по скоростям испарения |
Заключение |
Литература |
Об авторах |
Introduction |
Chapter 1. Methods of the investigation of the thermodynamics and the dissociation of the oxides |
Chapter 2. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of alkaline metals and their oxides |
| System lithium – oxygen |
| | Vaporization of lithium |
| Dissociation and sublimation in the system Li-O |
| System natrium – oxygen |
| | Vaporization of natrium |
| Dissociation and evaporation in the system Na-O |
| System potassium – oxygen |
| | Vaporization of potassium |
| Dissociation and evaporation in the system K-O |
| System rubidium – oxygen |
| | Vaporization of rubidium |
| Dissociation and evaporation in the system Rb-O |
| System caesium – oxygen |
| | Vaporization of caesium |
| Dissociation and evaporation in the system Cs-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of lithium, natrium, potassium, rubidium and cesium volatility and thermal stability |
Chapter 3. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of alkaline-earth metals and their oxides |
| System beryllium – oxygen |
| | Vaporization of beryllium |
| Dissociation and evaporation in the system Be-O |
| System magnesium – oxygen |
| | Vaporization of magnesium |
| Dissociation and sublimation in the system Mg-O |
| System calcium – oxygen |
| | Vaporization of calcium |
| Dissociation and sublimation in the system Ca-O |
| System strontium – oxygen |
| | Vaporization of strontium |
| Dissociation and sublimation in the system Sr-O |
| System barium – oxygen |
| | Vaporization of barium |
| Sublimation in the system Ba-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium volatility and thermal stability |
Chapter 4. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of the elements and their oxides of IIIB subgroup the periodic system |
| System boron – oxygen |
| | Vaporization of boron |
| | Vaporization in the system B-O |
| System aluminium – oxygen |
| | Vaporization of aluminium |
| Dissociation and evaporation in the system Al-O |
| System gallium – oxygen |
| | Vaporization of gallium |
| Dissociation and evaporation in the system Ga-O |
| System indium – oxygen |
| | Vaporization of indium |
| Dissociation and evaporation in the system In-O |
| System thallium – oxygen |
| | Vaporization of thallium |
| Dissociation and evaporation in the system Tl-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of boron, aluminium, gallium, indium and thallium volatility and thermal stability |
Chapter 5. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of the elements and their oxides of IVB subgroup the periodic system |
| System carbon – oxygen |
| | Vaporization of carbon |
| Evaporation in the system C-O |
| | Vaporization of the fullerenes C60, C70, C76, C84 |
| | Vaporization in the system C60-O |
| System silicon – oxygen |
| | Vaporization of silicon |
| Evaporation and dissociation in the system Si-O |
| System germanium – oxygen |
| | Vaporization of germanium |
| Evaporation and dissociation in the system Ge-O |
| System tin – oxygen |
| | Vaporization of Sn |
| Evaporation and dissociation in the system Sn-O |
| System lead – oxygen |
| | Vaporization of lead |
| Evaporation and dissociation in the system Pb-O |
| Comparative analysis of the molecules of the oxides of carbon, silicon, germanium, tin and lead volatility and thermal stability |
Chapter 6. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of the elements and their oxides
of VB subgroup the periodic system |
| System phosphorus – oxygen |
| | Vaporization of phosphorus |
| Evaporation in the system P-O |
| System arsenic – oxygen |
| | Vaporization of arsenic |
| Dissociation and evaporation in the system As-O |
| System stibium – oxygen |
| | Vaporization of stibium |
| Evaporation and dissociation in the system Sb-O |
| System bismuth – oxygen |
| | Vaporization of bismuth |
| Dissociation and evaporation in the system Bi-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of phosphorus, arsenic, stibium and bismuth volatility and thermal stability |
Chapter 7. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of the elements and their oxides of VIB subgroup the periodic system |
| System sulfur – oxygen |
| | Vaporization of sulfur |
| Evaporation and dissociation in the system S-O |
| System selenium – oxygen |
| | Vaporization of selenium |
| Evaporation and vaporization in the system Se-O |
| System tellurium – oxygen |
| | Vaporization of tellurium |
| Dissociation and evaporation in the system Te-O |
| System polonium – oxygen |
| | Vaporization of PoO2 |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of sulfur, selenium and tellurium volatility and thermal stability |
Chapter 8. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of the elements and their oxides
of IA and IIA subgroups the periodic system |
| System cooper – oxygen |
| | Vaporization of cooper |
| Dissociation and evaporation in the system Cu-O |
| System silver – oxygen |
| | Vaporization of silver |
| Dissociation and evaporation in the system Ag-O |
| System gold – oxygen |
| | Vaporization of gold |
| Dissociation and evaporation in the system Au-O |
| System zinc – oxygen |
| | Vaporization of zinc |
| Dissociation and evaporation in the system Zn-O |
| System cadmium – oxygen |
| | Vaporization of cadmium |
| Dissociation and evaporation in the system Cd-O |
| System quicksilver – oxygen |
| | Vaporization of quicksilver |
| Dissociation and evaporation in the system Hg-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of cooper, silver, zinc, cadmium and quicksilver volatility and thermal stability |
Chapter 9. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of the elements and their oxides
of IVA subgroup the periodic system |
| System titanium – oxygen |
| | Vaporization of titanium |
| Evaporation and dissociation in the system Ti-O |
| System zirconium – oxygen |
| | Vaporization of zirconium |
| Evaporation and dissociation in the system Zr-O |
| System hafnium – oxygen |
| | Vaporization of hafnium |
| Evaporation and dissociation in the system Hf-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of titanium, zirconium and hafnium volatility and thermal stability |
Chapter 10. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of the elements and their oxides
of VA subgroup the periodic system |
| System vanadium – oxygen |
| | Vaporization of vanadium |
| Evaporation and dissociation in the system V-O |
| System niobium – oxygen |
| | Vaporization of niobium |
| Evaporation and dissociation in the system Nb-O |
| System tantalum – oxygen |
| | Vaporization of tantalum |
| Evaporation and dissociation in the system Ta-O |
| | Vaporization of Ta2O5 |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of vanadium, niobium and tantalum volatility and thermal stability |
Chapter 11. Vapor pressure, composition and rate
of evaporation of the elements and their oxides of VIA subgroup the periodic system |
| System chromium – oxygen |
| | Vaporization of chromium |
| Evaporation and dissociation in the system Cr-O |
| System molybdenum – oxygen |
| | Vaporization of molybdenum |
| Evaporation and disproportionation in the system Mo-O |
| System tungsten – oxygen |
| | Vaporization of tungsten |
| Evaporation and disproportionation in the system W-O |
| System rhenium – oxygen |
| | Vaporization of rhenium |
| Disproportionation and vaporization in the system Re-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of chromium, molybdenum, tungsten and rhenium volatility and thermal stability |
Chapter 12. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of marganese, iron, cobalt,
nickel and their oxides |
| System marganese – oxygen |
| | Vaporization of marganese |
| Dissociation and evaporation in the system Mn-O |
| System iron – oxygen |
| | Vaporization of iron |
| Dissociation and evaporation in the system Fe-O |
| System cobalt – oxygen |
| | Vaporization of cobalt |
| Dissociation and evaporation in the system Co-O |
| System nickel – oxygen |
| | Vaporization of nickel |
| Dissociation and evaporation in the system Ni-O |
| Comparative analysis of gaseous molecules of the oxides of marganese, iron, cobalt and nickel volatility and thermal stability |
Chapter 13. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of plantinoides and their oxides |
| System ruthenium – oxygen |
| | Vaporization of ruthenium |
| Dissociation and evaporation in the system Ru-O |
| System rhodium – oxygen |
| | Vaporization of rhodium |
| Dissociation and evaporation in the system Rh-O |
| System palladium – oxygen |
| | Vaporization of palladium |
| Dissociation and evaporation in the system Pd-O |
| System osmium – oxygen |
| | Vaporization of osmium |
| Dissociation and evaporation in the system Os-O |
| System iridium – oxygen |
| | Vaporization of iridium |
| Dissociation and evaporation in the system Ir-O |
| System platinum – oxygen |
| | Vaporization of platinum |
| Dissociation and evaporation in the system Pt-O |
| Comparative analysis of plantinoides oxides volatility |
| Chapter 14. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of scandium, yttrium, lanthanides and their oxides |
| Dissociation and evaporation of oxides of scandium, yttrium, lanthanides |
Chapter 15. Vapor pressure, composition and rate of evaporation of actinides and their oxides |
| System thorium – oxygen |
| | Vaporization of thorium |
| Evaporation and dissociation in the system Th-O |
| System uranium – oxygen |
| | Vaporization of uranium |
| Evaporation and dissociation in the system U-O |
| System neptunium – oxygen |
| | Vaporization of neptunium |
| | Vaporization of NpO2 |
| System plutonium – oxygen |
| | Vaporization of plutonium |
| Evaporation and dissociation in the system Pu-O |
| System americium – oxygen |
| | Vaporization of americium |
| Evaporation and dissociation in the system Am-O |
| System curium – oxygen |
| System berkelium – oxygen |
| Comparative analysis of thorium, uranium and plutonium by rates of evaporation |
Conclusion |
Bibliography |
Authors |
Необходимость создания технологии с использованием высокотемпературных
процессов привела к интенсивному исследованию свойств различных веществ,
устойчивых при высоких температурах, а также образующихся в этих условиях
газообразных соединений.
В этом отношении большие возможности представляет исследователю метод
высокотемпературной масс-спектрометрии, особенно с точки зрения расширения и
углубления наших знаний о молекулярном составе парогазовой фазы над
неорганическими соединениями в вакууме, в окислительной или восстановительной
атмосфере, что привело к открытию молекул новых видов и полностью опровергло
представление о высокотемпературном паре как о среде, бедной молекулярными
формами.
Было установлено, в частности, что молекулярный состав парогазовой фазы многих
химических соединений и их смесей (особенно оксидов) существенно сложнее и
разнообразнее, чем это представлялось раньше. Кроме мономерных молекул в парах
оксидов были обнаружены разнообразные полимерные формы: димеры, тримеры,
тетрамеры и т.п.
В монографии обобщены многочисленные данные по составу и давлению пара над
химическими элементами и их оксидами, опубликованные за последние 90 лет.
Систематизированы данные по термодинамике испарения и диссоциации практически
всех химических элементов и их оксидов периодической системы, опубликованные в
мировой литературе до 2005 г., а также собственные данные, полученные нами за
последние 30 лет.
Результаты по испарению химических элементов и их оксидов размещены в
пятнадцати главах, охватывающих оксиды элементов IB-VIB подгрупп (гл.
вторая-седьмая) и оксиды элементов IA-VIIIA подгрупп (гл. восьмая-тринадцатая).
Данные по давлению и составу пара над оксидами лантаноидов и актиноидов
помещены в отдельные главы (гл. четырнадцатая, пятнадцатая).
Нами в течение последних 30 лет методом высокотемпературной масс-спектрометрии
была исследована термодинамика диссоциации и испарения оксидов MgO [1-4], CaO
[4-6], SrO [4, 7], BaO [4], B2O3 [8], Al2O3 [8],
Ga2O3 [8], In2O3 [8], Tl2O3 [8],
SiO2 [9, 10], GeO2 [10, 11, 83], SnO2 [10, 12,
13], PbO [10, 14-16], P4O10 [17, 18], As2O3 [17, 18],
Sb2O3 [17, 19], Bi2O3 [17, 20], SeO2 [21, 22],
TeO2 [21, 22], CuO [23, 24], Cu2O [23, 24],
Ag2O [24], ZnO [24-26], CdO [24, 26], TiO2 [27],
ZrO2 [27], HfO2 [27], V2O5 [28-30], VO [29,
30], V2O3 [29, 30], NbO2 [30], Ta2O5 [30-32],
CrO3 [33, 34], Cr2O3 [34, 35], MoO2 [34, 36], MoO3 [34,
37, 38], WO2 [34-39], WO3 [34, 38, 40], MnO2 [41],
Mn2O3 [41], Mn3O4 [41, 42], MnO [41-43], ReO2 [34, 44],
ReO3 [34, 44], Fe2O3 [41, 45, 46], Fe3O4 [41, 46, 47], FeO [41, 46,
48, 53], Co3O4 [41, 50, 51], CoO [41, 49, 51-53], NiO [41, 53, 54],
RuO2 [55-57], Rh2O3 [55-57], RdO [56-58], OsO2
[56, 57, 59], IrO2 [56, 57, 60], PtO2 [56-58, 61-64].
Были исследованы также молибдаты и вольфраматы щелочных и щелочноземельных
металлов [65-84].
Авторы благодарят научных сотрудников Г.К.Астахову и А.А.Петрова за помощь
при написании книги.
Казенас Евгений Константинович Доктор технических наук, заведующий аналитической лабораторией Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, академик Академии проблем качества. Области научных интересов: исследование процессов испарения и диссоциации неорганических веществ методом высокотемпературной масс-спектрометрии, изучение давления и состава пара, а также молекулярно-молекулярных равновесий в высокотемпературном паре, термодинамика газофазных реакций. Автор 210 научных публикаций, в том числе 4 монографий.
Цветков Юрий Владимирович Академик РАН, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией плазменных процессов в металлургии и обработке материалов Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, профессор Московского института стали и сплавов. Области научных интересов: термодинамика, кинетика и механизм процессов диссоциации, испарения и восстановления в металлургических (преимущественно оксидных) системах при высоких температурах, в том числе при воздействии термической плазмы на вещество. Автор более 400 научных публикаций, в том числе 5 монографий.
|
|
|
|