52

Распространение, растворение и оса

и осаждение кремнезема

53

измерениp Растворимости Из наклона этой линии имеем
кварца, тридимита, кристобалита и кварцевого стекла как d 1п 5 ~goR 1T
в жидкой, так и в паровой фазах воды вплоть до давления

dT

480 бар и температуры 470'С. Повышение растворимости кварца

с увеличением давления и температуры вплоть до 600'С, от- Таким образом,

мечено в работах [30, 133]. Изучение растворимости кварца

+ const
в воде и в солевых и щелочных растворах в условиях вплоть 4,575Т
до 900'С и 6 килобар [134] показало, что растворимость лишь

1

немного понижалась в присутствии соли, но прямо пропорционально увеличивалась при добавлении основания. В трех ;Ъ О

л О = 4 58 ккал/моль
статьях Китахары [135] описывается растворимость кварца

в гидротермальных условиях, причем особое внимание обращено на сверхкритические условия вплоть до 500'С и 900 бар.

Теплота растворения кварца, подсчитанная из данных по его

растворимости, оказалась равной 7,8 ккал/моль. В 1965 г. был ,Р298 К = RT 1П 293 К
опубликован обзор [30] по растворимости кремнезема в воде

и в ее парах, в котором собраны, данные, полученные на осно- откуда следует

вании более чем 1000 экспериментов, выполненных при темпе- ,и,р~9,, = 4,56 ккал/моль
ратурах до 650'С и давлениях до 300 кг/см~. Это позволило

анных торов для системы
построить полную диаграмму растворимости. В подтверждение Из соответствующих данных

анных этих же авторов для

более ранних работ показано, что растворимость кремнезема кварца получены значения

повышается с возрастанием плотности воды или ее пара, дости- ЛО29зк = 6,0 ккал/моль и AFggq y — — 5,46 ккал/моль
гая максимума. вблизи критической точки. Термодинамические

свойства и растворимость кварца вплоть до температуры 600 С

о

Таким образом, изменение свободной энерг р р ходе от

аким о р ной эне гии при переходе от
и давления 5 кбар обобщены Хегелсоном [136].

кристобалита к кварцу оказалось рав — 0 57

ь авным — 0,90+-0,3 ккал/моль,

довлетворительно согласуется

я со значением

что у

теплот образования этих

4-0 75 ккал/моль, подсчитанным из те

Растворимость кристобалита и тридимита 582 0 30 ~моль а для кристобалита 197 151+.

+ 0,75 ккал/моль.

Возникает вопрос: может ли для кристобалита и тридимита

устанавливаться истинное равновесие? По-видимому, нет приимость других кристаллических
меров того, что при выращивании в гидротермальных условиях астворимость
эти кристаллы образовывались преимущественно по сравнению орм кремнезема
с кварцем. Фурнье и Рове [137] полагали, что осаждение кри- Для измерения растворимости кремнезема в воде Штобер
сталлического кремнезема в гидротермальных условиях приво-

[138] выбрал стандартныи буферныи солевои раствор (раствоо
дит в основном к образованию кварца. По этой причине в своем

Р n ) раствор содержит 0 9 % NaC1, УскоРяющего

Рингера1. ~тот раствоР
исследовании растворимости кристобалита они осуществляли

~становчение равновесия но не оказывающего влияния на рас-
контакт кристобалита с водой в течение продолжительного

творимость, и 0,1 % ИаНСОз, оказывающего буферное деистви
времени при постоянной температуре. При этом достигалось

р РН 8,4, том случае когда происходит наиболее быноь
состояние, когда раствор. не пересыщался больше, чем было не-

строе растворение ез заме

р б moro образования силикат-ио

их Н.
обходимо. После резкого охлаждения системы измеряли конкотопые могли оы возникну

р б нуть при более высоких значениях р

личе-
центрацию мономера — единственного типа растворенного

Щтобер сравнивал ра

р створимость различных кристалли
в воде кремнезема. Представленная на рис. 1.4 линия 6 убеских форм кремнезема, использу

ф ., я молотые порошки с частицами
дительно подтверждает, что значение растворимости кристобаразных размеров и о ра

р б батывая их растворами 1~1а0~» д я з °
лита было оценено правильно.

t

[k