Читать онлайн «Термохимия минералов и неорганических материалов»

Термохимия минералов и неорганических материалов Предисловие Термохимия минералов и неорганических материалов как специальная область физико-химических исследований выделилась и стала активно развиваться в последние 20-25 лет. Это связано с широким внедрением термодинамических расчетов в различные области наук о Земле, минералогическое материаловедение, технологию синтеза промышленного и ювелирного сырья, процессов переработки и обогащения руд, в получение новых искусственных и природных соединений, используемых в качестве энергоносителей. В настоящее время, когда активно разрабатываются национальные энергосберегающие программы, нацеленные на ликвидацию непроизводительных потерь и повышение эффективности использования энергоресурсов, когда в сферу современного производства вовлекается все большее число новых материалов, особо возрастает роль физико-химических и термохимических методов исследования вещества. Эти методы позволяют измерять энергетические характеристики соединений и различных процессов их превращения, необходимые для создания наиболее экономичных технологических схем. Термодинамический анализ процессов природного минералообразо- вания, особенно необходимый при изучении глубинных частей земной коры и мантии, космических тел, требует надежных термохимических констант большого количества минералов. Современное производство все чаще для создания и выбора оптимальных технологических схем переработки и обогащения минеральных руд, а также синтеза искусственных соединений, использует термодинамический анализ и предварительное моделирование технологического процесса на ЭВМ. Потребность современной науки и производства в термохимических данных очень велика и постоянно возрастает, а масштабы ведущихся термодинамических исследований все еще недостаточны. Наиболее планомерно такие исследования проводятся в последнее время в США, меньше в России и других странах. К настоящему времени термохимические константы определены еще далеко не для всех важных минералов, что очень ограничивает возможности термодинамического анализа природных и технологических процессов. Термохимически не изученными остаются многие группы важных минералов, а экспериментальные термохимические данные для минералов твердых растворов практически отсутствуют. В связи с этим экспериментальное определение фундаментальных термохимических характеристик минералов, таких как энтальпия образования, теплоемкость и энтальпии фазовых превращений, является наиболее актуальной задачей современной термохимии минеральных систем. Наблюдающееся в последнее время широкое использование физико- химических методов исследования природных процессов предъявляет к термохимии минеральных систем высокие требования как в отношении значительного расширения изучаемого круга минералов, так и в отношении повышения точности получаемых данных. До недавнего времени точность термохимических исследований была недостаточна для определения избыточных функций смешения, которыми определяется устойчивость минералов твердых растворов.