ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА

Термодинамика системы

Теплота образования кремнезема по реакции Si (кр.)+02 (r.)=^=Si02 (тв.)

Как сообщалось в работах [10, 11], составляет: A#»sk = = —217,5±0,5 ккал/моль для а-кварца [1] и —215,9±0,3 ккал/моль для аморфного кремнезема.

Гринберг и Прайс [12] приводят несколько отличающиеся значения для случая полного равновесия:

Si02 (тв.) + теН20 (ж.) = H2SiO-i (водн.)

Л и° , А/7, кал/моль

Л"/298К ккал/моль

А-Кварц (к) —210,260

Коллоидный кремнезем (к. к.) -205,570 -1220 (AFK — AFKK, 200 °С) Кварцевое стекло (к. с.) —550 (AFKC — AFKK, 25° С)

Гринберг [13] рассчитал следующие значения термодинами­ческих функций:

Аморфный кремнезем Кварц

АН, ккал/моль +2,65 + 0,28 +7,34 ± 0,37

AF°Was, ккал/моль +3,98 ± 0,04 +5,20 ± 0,04

AS°298k, кал/(град-моль) -2,82 + 0,50 +4,53 ± 0,71

В соответствии с этими данными теплота образования кварца, полученного из твердого аморфного кремнезема, составляет ДЯ = —4,69 ккал/моль, что больше значения —1,78 ккал/моль, определенного Уайзом и др. [14]. Последнее ближе к значению 0,54±0,2 ккал/моль, подсчитанному недавно Кокреном и Фосте - ром [15].

Мори, Фурнье и Рове [16] нашли другие значения термо­динамических величин для аморфного кремнезема в соответ­ствии с приведенной выше реакцией гидратации: ДЯ298к = = 3,85 ккал/моль и А/7298К = 3,70 ккал/моль.

Китахара [17а] измерил растворимость аморфного кремне­зема в интервале температур 0—100 °С и определил ДЯ2э8к = = 3,2 ккал/моль.

Уолтер и Хелгесон [176] рассчитали термодинамические свойства водного раствора кремнезема и растворимость кварца п его полиморфных разновидностей в широкой области темпе: ратур и давлений. На основании имеющихся данных авторы дали оценку термодинамическим константам:

А-Кварц

Энтропия S", кал/(град • моль) 9,88

Молярный объем V0, см3/моль 22,69

Свободная энергия Гиббса АС, ккал/моль —204,65

Энтальпия АН0, ккал/моль —217,65

Были также приведены коэффициенты уравнений, приме­нявшихся для расчета указанных значений в широкой области температур и давлений.