В книге рассмотрена термодинамика гетерогенных химических реакций (окислительно-восстановительных, гидратации - дегидратации, карбонатизации - декарбонатизации, растворения элементов в жидком железе и др.) в закрытых и открытых системах при сверхвысоких давлениях. Проведен анализ химического поведения вещества под действием высокого давления в статических и динамических экспериментах и обсуждается термодинамическая природа металлизации окислов под давлением. На основе обобщения термодинамических, экспериментальных, геохимических и геофизических исследований обсуждены вопросы, связанные с конденсацией и аккумуляцией вещества протопланетной туманности, составом ядра и мантии, формированием ядра, дегазацией глубоких недр Земли, окислительно-восстановительными условиями и энергетикой химических реакций в недифференцированной Земле на ранней стадии ее эволюции.
Впервые проведено обобщение методов термобарометрии ультраосновных минеральных ассоциаций, базирующихся на экспериментальных данных. Исследован термодинамический режим образования и дальнейшей эволюции мантийных ультраосновных пород в платформенных областях, для ультраосновных включений в кимберлитах различных регионов. Приведены данные о режиме формирования расслоенных интрузий.
Для научных работников — петрографов, минералогов, петрологов, геохимиков; может быть использована в качестве пособия по методике термобарометрических расчетов.
В монографии обобщены результаты экспериментальных и теоретических исследований строения, термодинамики и физико-химических свойств силикатных расплавов. Приведены данные о структуре силикатных систем, полученные с помощью современных физических методов, в том числе метода высокотемпературной спектроскопии комбинационного рассеяния. Отдельные главы посвящены взаимодействию силикатных расплавов с такими компонентами, как галогениды, вода и углекислота.
Для научных работников, специализирующихся в области физико-химической петрологии и геохимии, химии и технологии силикатных систем, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.
Петрологические работы при современных исследованиях сопровождаются, как правило, петрохимическими расчетами. В предлагаемом руководстве излагаются важнейшие петрохимические методы, применяемые как в Советском Союзе, так и за рубежом: методы Ф. Ю. Левинсона-Лессинга и А. Н. Заварицкого, „американский“ CIPW, П. Ниггли—нормативно-молекулярный и метод „чисел“. Впервые приводятся расширенный метод Е. А. Кузнецова и кислородный метод Т. Барта. Понимание петрохимической литературы требует четкого представления об указанных методах, а для возможности их самостоятельного применения необходимо уметь пользоваться рядом вспомогательных таблиц, которые, к сожалению, найти в настоящее время трудно, так как „Таблицы пересчета“, опубликованные А. Н. Заварицким в 1941 г., стали редкостью.
Описаны методы пересчетов химических анализов магматических, метаморфических и метасоматических горных пород. Рассмотрены важнейшие характеристики и роль породоразрушающих элементов в горных породах. Разработаны приемы и методы использования ЭВМ для составления пересчета химических анализов. Предложена методика программ для пересчетов по семи главнейшим методам. Приведены конкретные примеры пересчетов типичных химических анализов.
Для геологов, петрографов, геохимиков и специалистов, занимающихся изучением кристаллических горных пород.
Цель книги — ознакомить читателя достаточно подробно с теорией фазовых переходов, а также подготовить его к чтению и использованию сложных диаграмм состояния многокомпонентных систем.
Первые главы посвящены основам термодинамики, причем для их чтения требуется знакомство лишь с началами высшей математики, эти вводные главы достаточны для рассмотрения всех описываемых далее закономерностей с термодинамической точки зрения. Большое внимание уделено расчетам состава систем на основании диаграмм состояния, а также освещен вопрос о фазовых переходах при высоких давлениях.
Книга написана в соответствий с программой курса, читаемого для студентов-геохимиков Московского государственного университета, но помимо своего прямого назначения она может представлять интерес для студентов, научных и научно-технических работников специальностей: химия, геология, геохимия, металлургия, керамика, строительные материалы и других специальностей, связанных с изучением многофазных систем.
В учебнике представлен полный курс основ физической геохимии. Рассмотрены предмет и методы физической геохимии как науки о физико-химических закономерностях образования минералов, горных пород и руд. Даны общие положения термодинамики равновесных природных систем, являющихся особым типом систем с вполне подвижными компонентами. Выведены главные термодинамические соотношения, характеризующие природные процессы, показано их применение.
Подробно изложены вопросы теории, топологии, методы построения диаграмм, используемых в геохимии, петрологии, учении о минеральных месторождениях.
Для студентов, аспирантов и всех специалистов, занимающихся изучением физико-химических закономерностей природных процессов.
Классический труд В. И. Вернадского оказал глубокое влияние на развитие геохимических идей, на становление систематического геохимического мышления.
Большинство проблем, четко поставленных и частично рассмотренных В. И. Вернадским, не утратило своего научного значения. Особенно интересны его идеи в период интенсивного развития космических исследований и постановки глубинного бурения на континенте и в океанах.
Не менее важны мысли Вернадского о термодинамических равновесиях в пределах различных геосфер, а также о влиянии форм нахождения химических элементов на геохимические процессы.
Монография является уникальным обобщением теоретических основ физико-химического анализа как метода познания процессов, протекающих в физико-химических системах, по зависимости их свойств от состава, температуры или давления. Изложены методы исследования взаимодействия веществ по кривым состав- свойство образуемых ими равновесных систем, содержащих один, два, три и большее число компонентов.
Помимо ранее известных областей использования этого метода в науке и в различных областях технологии, физико-химический анализ применяется сейчас в химии полупроводников, редких элементов, радиохимии, теории и технологии выращивания монокристаллов и др.
Книга рассчитана на широкий круг специалистов различного профиля: химиков, металловедов, геохимиков, геологов, физиков, биохимиков, а также аспирантов и студентов вузов.
В книге рассмотрены основные положения физической химии и смежных с ней разделов физики и химии твердого тела, кристаллохимии и геохимии, которые в совокупности составляют научную базу развития теории и технологии флотационных процессов обогащения полезных ископаемых. Изложение указанных проблем дано в непосредственной связи с флотацией. Показано использование отдельных положений физики и физико-химии для теоретического истолкования многообразных явлений современного флотационного процесса. Во втором издании (первое вышло в 1972 г. под названием «Физико-химия флотационных процессов») более полно освещены вопросы, связанные с проблемами гидратации минеральных поверхностей, актом прилипания минеральных частиц к пузырькам воздуха и специальные вопросы взаимодействия воды с поверхностью минерала.
Книга предназначена для научных работников исследовательских институтов, инженерно-технических работников обогатительных фабрик, а также для преподавателей и студентов обогатительной специальности горных и горно- металлургических вузов.