Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геохимические науки >> Петрология | Курсы лекций
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПЕТРОЛОГИЯ

Авторы: Е.Н.Граменицкий, А.Р.Котельников, А.М.Батанова, Т.И.Щекина, П.Ю.Плечов

Лаборатория эспериментальной и технической петрологии МГУ,
к. A-607, тел. 939-20-40

назад | содержание | вперед
Экспериментальная и техническая петрология. - М.: Научный Мир, 2000. - 416 с.

IV-4-5. Вывод из режима.

Методы контроля за состоянием вещества в течение опыта (см. один из следующих разделов) применяются пока очень ограниченно. За ними, несомненно, будущее. Основной же в настоящее время - метод закалки. При очень быстром снижении температуры до комнатной скорость всех происходящих в системе химических реакций уменьшается на много порядков. В результате мы извлекаем из охлажденных реакторов вещество в том состоянии, в каком оно находилось в опыте.

Это, без сомнения, верно для подавляющего большинства твердых фаз. Достаточно хорошо закаляются в стекла силикатные расплавы почти всех составов. Исключение составляют ультраосновные расплавы, в которых успевает кристаллизоваться тонкозернистый агрегат пироксенов и оливинов (закалочные фазы). В подобных случаях экспериментаторы вынуждены разрабатывать критерии отличия фаз, образовавшихся в процессе опыта от закалочных. Растворенные в расплаве летучие компоненты выделяются в процессе закалки в стекле в виде мельчайших пузырьков.

Хуже всего закаляются водные растворы. Суждения о концентрациях и формах существования растворенного в них вещества корректны лишь для водных растворов тяжелых металлов, да и то не для очень высоких (до 3000) температур.

Кроме быстрого снижения температуры к эффекту закалки, т.е. к практически мгновенной остановке химической реакции, приводит быстрый отвод летучих компонентов из реактора при сбросе давления. Таким образом, возможны следующие варианты закалки: изобарическая, изотермическая, изохорная (автоклавная). Последний вариант наиболее распространен. Автоклав или другой реактор быстро охлаждается от температуры опыта до комнатной погружением его в холодную воду, обдуванием воздухом или туманом. В силу большой теплоты парообразования воды происходит очень быстрый отвод тепла. В соответствии с изменением теплофизических свойств передающей давление среды параллельно с температурой понижается и давление. Стенки рабочего сосуда при этом работают в очень напряженных условиях и интенсивно корродируются, что значительно сокращает срок их службы. От закалки туманом, предложенной в 70-е годы практически сразу по этой причине отказались. При автоклавном методе закалки не всегда может быть решена проблема идентификации закалочных фаз.

Изобарическая закалка производится в опытах при атмосферном давлении. Иногда для ее ускорения контейнер с образцом сбрасывают в сосуд, наполненный водой или ртутью. Изобарическая закалка также наиболее обычна на твердофазных установках и газовых бомбах с внутренним нагревом. В них производится просто отключение тока, а продолжающее работать охлаждение установки обеспечивает быстрое понижение температуры. Последнее облегчается чрезвычайно низкой инерционностью маленьких печей, используемых в таких аппаратах.

Иногда в газовых бомбах ампула для закалки выбрасывается из горячей зоны нагревателя при помощи электромагнитного устройства или изменением положения (наклоном) реактора.

Гораздо реже используется метод изотермической закалки. Метод резкого сбрасывания давления и отвода флюидной фазы (изотермической закалки) применяется главным образом в тех случаях, если нужно различать фазу, которая может кристаллизоваться как в процессе опыта, так и выпадать как закалочная из флюида. Такую закалку возможно проводить на гидротермальных установках экзоклавного типа, твердофазных установках и, в принципе, в газовых бомбах. Изотермическая закалка может привести к ряду нежелательных явлений. В сухих высокотемпературных системах может резко возрасти степень плавления вещества. Минеральные фазы, содержащие летучие компоненты, начнут при сбросе давления разлагаться, расплавы с летучими - кипеть. Будет происходить разгерметизация ампул. Все эти явления при резком сбросе давления могут иметь характер взрывов и сопровождаться разбрызгиванием вещества опытов, возможной порчей рабочей камеры.


назад | содержание | вперед

 См. также
СообщениеФазовые отношения во фторсодержащей гранитной и нефелин-сиенитовой системах и распределение элементов между фазами:
Биографии ученыхБатанова Анна Михайловна
Курсы лекцийУральская полевая геологическая практика. Книга 2 (Описание учебных объектов): Использованная литература:
Биографии ученыхГраменицкий Евгений Николаевич
СообщениеФазовые отношения во фторсодержащей гранитной и нефелин-сиенитовой системах и распределение элементов между фазами: 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕДУРЫ; ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ; КРИТЕРИИ РАВНОВЕСИЯ В ОПЫТАХ

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100