img209 2

76

4.3. PRZEMIANY FAZOWE CIAŁ KRYSTALICZNYCH I BEZPOSTACIOWYCH

Najbardziej dostrzegalną właściwością fizyczną odróżniającą ciała bezpostaciowe od krystalicznych jest ich zachowanie w podwyższonej temperaturze. Wzrost

T_t T_w Temperatura

temperatury powoduje, że ciała krystaliczne i amorficzne ulegają przemianom fazowym.

Cechą charakterystyczną ciał stałych krystalicznych jest to, że topią się w ściśle określonej temperaturze, przechodząc skokowo w ciecz, a następnie w gaz. Zachowanie ciał krystalicznych pod wpływem wzrostu temperatury przedstawiono na rysunku 4.6.

► W stanie stałym atomy wbudowane w sieć krystaliczną nie przemiesz-

Rys. 4.6. Przemiany fazowe ciał krystalicznych czają się, a jedynie drgają wokół

ściśle określonego punktu. Wraz ze wzrostem temperatury częstotliwość

wraz ze wzrostem temperatury

drgań atomów wzrasta aż do momentu osiągnięcia na tyle wysokiej energii, że pękają wiązania, a elementy struktury zaczynają opuszczać sieć krystaliczną. W związku z tym, że struktura ciał krystalicznych jest jednorodna, rozerwanie wiązań między atomami wymaga takiej samej energii, zatem zachodzi w tej samej temperaturze. Proces ten prowadzi do zniszczenia całej sieci i nazywa się topnieniem. Procesem odwrotnym jest natomiast krzepnięcie.

Występują również związki, które nie topią się w ogóle, gdyż przed osiągnięciem temperatury topnienia ulegają rozkładowi na inne substancje proste. Rozpad substancji pod wpływem temperatury nazywany jest rozkładem termicznym. Poniżej przedstawiono reakcje rozkładu termicznego magnezytu (4.7), dolomitu (4.8) i wapienia (4.9).

MgCOj

magnezyt (węglan wapnia)

4 MgO + CO.

2

magnezyt kaustyczny (tlenek magnezu)

(4.7)

CaC0₃ MgC0₃

dolomit

^->MgO-CaC0₃ +C0₂

(4.8)

CaC0₃

wapień

(węglan wapnia)

dolomit kaustyczny

wapno palone (tlenek wapnia)

(4.9)