2,116 matches
-
scoarța terestră După Rodica Apostolescu, mineralul este considerat „ orice element sau sunbstanță naturală ( ce se formează în scoarța globului și face parte integrantă din ea), anorganică, cu compoziție chimică definită, statistic omogenă din punct de vedere fizico-chimi , solidă ( uneori lichidă), cristalizată și cu structură omogenă. Astfel , astăzi se cunosc peste 2500 de minerale , dintre care 100 apar cel mai frecvent , ele constituind litosfera 1 . În concepția actuală structura internă a Pământului cuprinde (fig.6): - litosfera ;astenosfera;mantaua; - nucleul extern ; - nucleul intern
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
doi factori: compoziția chimică a magmei și locul de formare a rocilor ( locul de solidificare a magmei). Compoziția chimică a magmei condiționează apariția unora sau altora din fazele minerale. Exemplu: dintr-o magmă cu conținut ridicat de 2 SiO poate cristaliza cuarțul , în timp ce dintro magmă lipsită de 2 CO nu pot cristaliza carbonații. Locul de consolidare al magmei condiționează prezența sau absența sticlei vulcanice. Sticla vulcanică este un agregat amorf de minerale, în principal silicați. Consolidarea magmelor în adâncime exclude formarea
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
rocilor ( locul de solidificare a magmei). Compoziția chimică a magmei condiționează apariția unora sau altora din fazele minerale. Exemplu: dintr-o magmă cu conținut ridicat de 2 SiO poate cristaliza cuarțul , în timp ce dintro magmă lipsită de 2 CO nu pot cristaliza carbonații. Locul de consolidare al magmei condiționează prezența sau absența sticlei vulcanice. Sticla vulcanică este un agregat amorf de minerale, în principal silicați. Consolidarea magmelor în adâncime exclude formarea sticlei vulcanice . Mineralele care formează rocile magmatice se grupează în două
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
definirea unor specii petrografice. De exemplu unele dunite conțin până la 40%din volum ilmenit 6.În acest caz specia petrografică este numită dunit cu ilmenit. De regulă mineralele accesorii sunt minerale cu temperatură de topire ridicată, fiind primele minerale care cristalizează din magmă. Cele mai frecvente minerale accesorii sunt: zirconul, granatul, abelsonitul, monticeritul, apatitul, monazitul, magnetitul, ilmenitul, cromitul, spinelul, perowskitul, pirita, calcopirita, pirotina și altele. Unele minerale din grupele oxizi și sulfuri pot cristaliza în cantitate mare din magme bazice, formând
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
de topire ridicată, fiind primele minerale care cristalizează din magmă. Cele mai frecvente minerale accesorii sunt: zirconul, granatul, abelsonitul, monticeritul, apatitul, monazitul, magnetitul, ilmenitul, cromitul, spinelul, perowskitul, pirita, calcopirita, pirotina și altele. Unele minerale din grupele oxizi și sulfuri pot cristaliza în cantitate mare din magme bazice, formând nivele marine de oxizi sau sulfuri. În acest caz se poate spune că există adevărate roci magmatice oxidice sau sulfurice , însă , datorită importanței lor economice sunt numite simplu minereuri. 6 Ilmenitul este un
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
numite simplu minereuri. 6 Ilmenitul este un mineral de culoare cenușie-neagră, un oxid fier și titan , cu formula chimică FeTiO 3, compus în proporție de 52,65% din TiO2 și rest FeO. El se găsește în metamorfice și magmatice și cristalizează în sistem romboedric. Numele provine deMunții Ilmen din Rusia . Ilmenitul este cel mai important minereu de titan. b)Mineralele secundare se formează ulterior formării rocii, prin procese metasomatice sau prin alterare hipi sau hipergenă. Minerale secundare pot fi: cuarțul, unii
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
utilizat ca termometru geologic și a pus în evidență transformările polimorfe care sunt considerate tranziții de fază. Polimorfismul a fost observat de Mitscherlich în 1821 și a fost definit de către acesta ca propritatea mineralelor cu aceeași compoziție chimică de a cristaliza în forme diferie ( de a-și schimba structura) când se schimbă factorii externi ( de exemplu temperatura). Formele cristaline polimorfe ( pentru substanțe chimice) și alotropice (pentru elemente chimice) apar stabile în anumite condiții fizico-chimice și într-un domeniu termodinamic (temperatură , presiune
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
precis, particulele nu se aranjează ordonat sub formă de rețele cristaline, fenomenul se desfășoară în prezența unor legături orientate haotic, de exemplu în urma creșterii vâscozității prin răcire bruscă . Rezultă astfel un corp solid amorf . În condiții complet favorabile corpurile amorfe cristalizează; legăturile dintre particule se orientează ordonat, particulele aranjate astfel în rețea ajung la energia liberă minimă corespunzătoare structurii cristaline și eliberează excesul de energie liberă pe care lau avut în stare amorfă. Acesta este cazul sticlelor care, cu timpul, sau
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
excesul de energie liberă pe care lau avut în stare amorfă. Acesta este cazul sticlelor care, cu timpul, sau prin tratament termic (încălzire pânâ la topire), pot căpăta structură cristalină. Procesul se numește devitrificare. Tot în timp, prin îmbătrânire, pot cristaliza unele formații coloidale, cum sunt de exemplu gelurile de minerale ca limonitul, piroluzitul, etc , numite și glaskopf- uri. Cristalizarea este fenomenul de trecere a materiei gazoase, lichide și solide - amorfe în stare solidă -ordonată, cu structură reticulară și de multe
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
și în starea lichidă. Procesul este tot continuu, și nici aici nu se poate stabili un punct de solidificare. Diagrama care redă cele două fenomene cuprinde o curbă continuă ca în figura (10) de mai jos : Trecerea de la starea solidă cristalizată la starea solidă amorfă, ca și cristalizarea, adică trecerea de la starea lichidă la starea cristalină sunt fenomene discontinue. Desfășurarea fenomenului de cristalizare poate fi observat foarte bine la microscop. Dacă pe o lamă de sticlă se pun câteva granule de
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
cu forme corespunzătoare, pot constitui germeni de cristalizare. Subrăcirea . La unele topituri se poate produce fenomenul de subrăcire. Topiturile pot fi aduse la temperaturi inferioare celei de solidificare fără ca totuși substanța să prezinte centre de cristalizare și deci fără să cristalizeze. Așa se întâmplă în cazul hiposulfitului de sodiu 9; constituent al nămolului saprolectic din stațiunea Amara. Dacă se pune într-un balon o cantitate de hiposulfit și prin dopul balonului este introdus un termometru , iar balonul este încălzit, se constată
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
încălzit, se constată că la temperatura de 41 0 C substanța se topește. Temperatura rămâne constantă până la topirea completă după care continuă să crească, lăsând topitura să se răcească liniștit, se constată că aceasta ajunge la temperatura camerei fără să cristalizeze. În această stare, de lichid, hiposulfitul poate rămâne un timp indefinit. Dacă însă în topitura subrăcită se provoacă germinare prin introducerea unor granule de hiposulfit , toată masa cristalizează brusc, temperatura urcând din nou la 410 C, unde rămâne staționară până la
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
răcească liniștit, se constată că aceasta ajunge la temperatura camerei fără să cristalizeze. În această stare, de lichid, hiposulfitul poate rămâne un timp indefinit. Dacă însă în topitura subrăcită se provoacă germinare prin introducerea unor granule de hiposulfit , toată masa cristalizează brusc, temperatura urcând din nou la 410 C, unde rămâne staționară până la terminarea cristalizării, apoi coboară, așa cum arată curba din fig (11) de mai jos. 9 hiposulfitului de sodiu - formula chimică HNa(SO3) constituent al nămolului saprolectic din stațiunea Amara
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
produc numai un număr redus de germeni. Dacă subrăcirea este mai mare, numărul de germeni crește mult până ajunge la un maxim. La subrăciri cu temperaturi și mai coborâte, numărul de centre scade până când ajunge la zero. Topitura nu mai cristalizează spontan. Rezultă căci pentru a obține cristale mai mari și mai puține, trebuie provocată o subrăcire slabă , iar pentru a obține cristale multe și mici trebuie provocată o subrăcire mai pronunțată, care însă să nu depășească anumite limite. Dacă subrăcirea
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
este suprasaturată și conține un exces de 7,4 grame % KNO3. Dacă răcirea se face lent, fără ca soluția să fie agitată și în vas acoperit, suprasaturația prin răcire se poate duce până la o anumită limită, fără ca excesul de substanță să cristalizeze spontan Aceasta este limita de suprasaturație, până la care soluția este metastabilă. Dacă se adaugă cristale sau fragmente de cristale din aceeași substanță , în soluția astfel suprasaturată , tot excesul de substanță cristalizează rapid . Continuând însă subrăcirea și sub această limită , soluția
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
până la o anumită limită, fără ca excesul de substanță să cristalizeze spontan Aceasta este limita de suprasaturație, până la care soluția este metastabilă. Dacă se adaugă cristale sau fragmente de cristale din aceeași substanță , în soluția astfel suprasaturată , tot excesul de substanță cristalizează rapid . Continuând însă subrăcirea și sub această limită , soluția își pierde și această stabilitate devenind labilă . La cea mai mică atingere sau agitare cristalizează spontan fără germinare . În diagrama azotatului de sodiu (NaNO3) fig.14 de mai jos, curba de
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
cristale sau fragmente de cristale din aceeași substanță , în soluția astfel suprasaturată , tot excesul de substanță cristalizează rapid . Continuând însă subrăcirea și sub această limită , soluția își pierde și această stabilitate devenind labilă . La cea mai mică atingere sau agitare cristalizează spontan fără germinare . În diagrama azotatului de sodiu (NaNO3) fig.14 de mai jos, curba de solubilitate A-A ’ reprezintă limita de echilibru între soluția nesaturată și starea solidă a NaNO3 și separă domeniul soluției nesaturate de domeniul soluției suprasaturate
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
curba se suprasaturație B-B’ separă domeniul soluției suprasaturate metastabile de domeniul soluției suprasaturate labile fig.14 69 Soluțiile suprasaturate pot fi păstrate ca atare mult timp dacă sunt ferite de praful din atmosferă și nemișcate, dar cu timpul încep să cristalizeze. Suprasaturarea soluției mai poate fi provocată și prin creșterea presiunii deoarece solubilitatea substanței se află tot întrun raport direct și cu variația presiunii. De asemenea suprasaturarea se poate realiza și prin evaporarea solventului, mărind deci concentrația. b)Germinarea cristalelor Ca
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
substanță. Ca o dovadă a rolului vâscozității în împiedicarea cristalizării este faptul că substanțe a căror topitură este vâscoasă, cum este cazul silicei care se solidifică în formă amorfă sticloasă și care prin adăugare de substanțe ce măresc fluiditatea topiturii, cristalizează la răcire. Cristalizarea ei trebuie, în mod teoretic, să înceapă la concentrația de saturație a soluției sau la temperatura de topire a substanței. În fapt începe ceva mai târziu, după o oarecare suprarăcire sau supra saturare. Ca să ferim soluția de
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
trebuie să acoperim vasul în care se află, iar înainte de a începe experiența, trebuie să încălzim soluția puțin peste temperatura concentrației de saturație, pentru a distruge eventualii germeni. Ca și în cazul topiturilor unele soluții se lasă puternic subrăcite și cristalizează până la un punct doar în urma germinării artificiale, pe când altele cristalizează încă de la o mică suprasaturare prin germinarea spontană. III 2.Creșterea cristalelor. Formarea germenilor. Forme echilibrate de cristale Procesul de creștere a cristalelor din topiturile subrăcite decurge în același mod
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
a începe experiența, trebuie să încălzim soluția puțin peste temperatura concentrației de saturație, pentru a distruge eventualii germeni. Ca și în cazul topiturilor unele soluții se lasă puternic subrăcite și cristalizează până la un punct doar în urma germinării artificiale, pe când altele cristalizează încă de la o mică suprasaturare prin germinarea spontană. III 2.Creșterea cristalelor. Formarea germenilor. Forme echilibrate de cristale Procesul de creștere a cristalelor din topiturile subrăcite decurge în același mod ca și în cazul soluțiilor suprasaturate încât va fi tratat
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
de creștere este mai mare, dispar. Bineînțeles că pe direcții echivalente, în condiții normale, viteza de creștere va fi aceeași; poliedrul va avea aceeași formă ideală, cum este în acest caz cubul. Ar însemna dar că o aceeași substanță să cristalizeze în aceleași forme, trecând prin aceleași etape succesive, ceea ce nu se întâmplă în realitate. O serie întreagă de factori care intervin în procesul concret al cristalizării pot produce perturbații în desfășurarea procesului și pot duce la construcția unor cristale cu
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
să se formeze fețe de octaedru care se dezvoltă pe seama celor de cub, cu atât mai mult, cu cât se mărește cantitatea de uree , până ce fețele de cub dispar cu totul. Invers se întâmplă în cazul aluanului de potasiu. Acesta cristalizează din soluția apoasă sub formă de octaedri. Dacă în soluție se adaugă o cantitate de amoniac se vor dezvolta fețele de cub, cu atât mai mult cu cât cantitatea de amoniac va fi mai mare. Aceste modificări de habitus se
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
exhalaîiile vulcanice, în condiții deosebite de cristalizare, prezintă un habitus lamelar. III 5 2 .Asociații de cristale de același fel Ortotropismul Atunci când se produce cristalizarea pe pereții unui vas, indivizii cristalini capătă o anumită orientare. În cazul unei substanțe care cristalizează în forme alungite prismatice sau columnare fenomenul se desfășoară în felul următor: mai întâi, pe pereții vasului se produc centre cu concentrări diferite din care se formează germeni. Aceștia încep să crească sub formă de prisme perpendiculare pe peretele vasului
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
la dimensiunile unor stâlpi puternici cum sunt stalactitele și stalagmitele din peșteri. Compoziția lor este de asemenea destul de variată: - carbonați de calciu, - hidroxizi de fier, - hidroxizi de mangan, - sulfați,sulfuri, - etc Depuse la început sub formă de geluri, cu timpul cristalizează. Acest lucru este dovedit de structura lor fibroasă, radiară, etc mai fină sau mai grosieră, pe care o prezintă în secțiune 105 <reflistr> 1. V. Georgescu - Tranziții de fază. Metode de studiu, Editura Universității “Alexandru Ioan Cuza " Iași, 1998 2
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]