Аллотропия металлов • Аллотропия- явление существования в виде 2-х или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам • Причины аллотропии: 1. Разные типы кристаллических решеток (белый фосфор Р4 – молекулярная, красный фосфор Р– атомная). 2. Разная структура кристаллической решетки (алмаз – тетраэдрическая, графит – слоистая). 3. Разный состав молекул аллотропных модификаций (О2 и О3 ) • Аллотропия свойственна не менее чем двенадцати металлам, Ряд из которых имеют важнейшее техническое значение (Sn, Ti, Zr. Сг, Mn, Fe, Co, Ni, V, Np, Pu). • Величина является степенью переохлаждения. Это переохлаждение зависит от природы металла, степени его загрязненности различными включениями и скорости охлаждения. У некоторых металлов оно может быть значительным, например для сурьмы достигает 41 °С (кристаллизация начинается при 631 °С-41 °С = 590 °С). При переохлаждении процесс кристаллизации начинается бурно, в результате чего температура металла скачкообразно повышается. Олово Олово существует в трех аллотропных модификациях. Серое олово (α-Sn) мелкокристаллический порошок, полупроводник, имеющий алмазоподобную кристаллическую решётку, существует при температуре ниже 13,2 °С. Белое олово (βSn) — пластичный серебристый металл, устойчивый в интервале температур 13,2—161 °С. Высокотемпературное гаммаолово (γ-Sn), имеющее ромбическую структуру, отличается высокой плотностью и хрупкостью, устойчиво между 161 и 232 °С (температура плавления чистого олова). Железо Для железа известны четыре кристаллические модификации: до 769 °C (точка Кюри) существует α-Fe (феррит) с объёмноцентрированной кубической решёткой и свойствами ферромагнетика; в температурном интервале 769—917 °C существует β-Fe, который отличается от α-Fe только параметрами объёмноцентрированной кубической решётки и магнитными свойствами парамагнетика; в температурном интервале 917—1394 °C существует γ-Fe (аустенит) с гранецентрированной кубической решёткой; выше 1394 °C устойчиво δ-Fe с объёмоцентрированной кубической решёткой Лантаноиды Церий, самарий, тербий, диспрозий и иттербий имеют по три аллотропических модификации; празеодим, неодим, гадолиний и тербий — по две. Актиниды Для всех актиноидов, кроме актиния, характерен полиморфизм. Кристаллические структуры протактиния, урана, нептуния и плутония по своей сложности не имеют аналогов среди лантаноидов и более похожи на структуры 3dпереходных металлов. Плутоний имеет семь полиморфных модификаций (в том числе, при обычном давлении — 6), а уран, прометий, нептуний, америций, берклий и калифорний — три. Лёгкие актиниды в точке плавления имеют объёмноцентрированную решётку, а начиная с плутония — гранецентрированную. Спасибо за внимание
