Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish

Intermetallidlar

E-mail Chop etish
Maqola Reytingi: / 2
Juda yomon!A'lo! 

Intermetallidlar

Intermetallidlar - hali unchalik yaxshi organilmagan, lekin, ajoyib xossalarga ega noyob birikmalardir. Nomidan ham korinib turibdiki, intermetallidlar - metallarning birikmalari boladi.

Bu tushunchaning turli xil tariflari keltirilgan. Lekin, nisbatan tushunarliroq va sodda ta'rifni XX-asrning 60-yillarida nemis kimyogari Shults tomonidan keltirilgan edi. U quyidagicha ifodalanadi: Intermetallid deb, kamida ikkita metalldan tashkil topgan va shuningdek, yana biror metalloidga ham ega bolishi mumkin bolgan kimyoviy birikmalardir. Intermetallid birikma kimyoviy jihatdan kristall strukturaga ega bolishi lozim; lekin, uning kristall strukturasi tuzilishi, intermetallid tarkibidagi metallarning kristall strukturasidan farq qiladi.

Intermetallid tushunchasi kopincha hatto olimlarning ozini orasida ham qotishma tushunchasi bilan adashtirib, yoki, aralashtirib ishlatiladi. Shuni unutmaslik kerakki, qotishmalarning ham aksariyati aslida metallarning kimyoviy birikmalari boladi. Bunday chalkashlikning kelib chiqishiga sabab, intermetallid birikmalarni ham, xuddi qotishmalarni quyishdagi singari, ikki va undan ortiq metallarni birgalikda eritish orqali hosil qilinadi. Shu sababli ham, hatto kimyogar mutaxassislar va malakali metallurglar ham odatda qotishma va intermetallidning farqiga borishmaydi.

Agar intermetallid birikmalarga kimyoviy struktura nuqtai nazaridan chuqurroq nazar tashlasak, ularning aslida oziga xos, alohida turkum kimyoviy birikmalar ekaniga guvoh bolamiz. Intermetallid birikma kamida ikkita turdagi atomlarning birikishidan hosil boladi va ushbu atomlarning har ikkisi ham albatta metall bolishi shart. Qolaversa, intermetallid tarkibiga birorta metalloid, masalan, germaniy, kremniy, yoki surma ham kirishi mumkin. Umuman olganda, intermetallid birikmaga uning biror xossasi nuqtai nazarida ta'rif berish ham qiyin. Biz metallar haqida gapirganimizda, uning xossalaridan sanab otamiz va odatda, oson ishlov beriladigan (yumshoq), yoki, mort ekanligini aytamiz. Shuningdek, ushbu metallning elektr otkazuvchanlik xususiyatini ham tilga olib, uni yaxshi otkazgich deb atashimiz mumkin. Lekin, intermetallid birikma esa buning tamomila aksi bolishi mumkin. Masalan, tarkibida aslida yaxshi elektr otkazgich bolgan metallga ega bolgan intermetallidning ozi tokni umuman otkazmaydigan, ya'ni, izolyator bolishi ham mumkin (bunday misollar talaygina). Maqola boshida aytilganidek, intermetallidlar - hali yaxshi organilmagan kimyoviy birikmalar bolib, intermetallidlar fizikasi va kimyosi shu choqqacha asosan faqat empirik yol bilan rivojlanmoqda. Ya'ni, intermetallidlarni organishda kimyo fanida ham, fizikada ham hali tuzukroq sistematik nazariyaning ozi yoq. Olingan barcha zamonaviy ma'lumotlarni olimlar intermetallid birikmalarni sinab korish, kuzatish va tajribalarda qollash orqali yigishgan. Buning sababi juda oddiy. Intermetallidlarning kristall struktura tuzilishi va kimyoviy boglanishlari orasidagi ozaro uzviylik aynan qayerdaligi, yoki aynan nimada namoyon bolishini nazariy jihatdan asoslash juda mushkul. Ushbu mushkullikni yanada chigallashtiradigan jihat shuki, intermetallidlarning kristall struktura tuzilishi va elektronlarining tartiblanishidan kelib chiquvchi (elektronlarning energetik pogonalarda joylashuvidan) kimyoviy xossalarining ozaro bogliqlik qonuniyatlari ham hali juda murakkab bolib, haligacha mukammal organilgan emas.

Masalan, orta maktab kimyo darsliklaridan ham ma'lumki, elementlar orasida kovalent boglanish degan tushuncha bor. Ya'ni, ikki xil atom ozaro birikma hosil qildi. Natijada ularning orbitalari birlashib, har ikkala atom ortasida umumiylashdi. Bundan esa kimyoviy bog yuzaga keldi va elektronlar orbitalar boylab tegishli tartib bilan joylashdi. Bunday tarzda yuzaga kelgan birikmalarni biz kovalent birikmalar deb ataymiz va ularning kimyoviy jihatdan struktura tuzilishini aniq ayta olamiz. Ya'ni, kimyogar mutaxassis biror kovalent birikma haqida gapirayotib, uning qancha orbital va qancha elektronga ega ekanligini aytib bera oladi. Shuningdek, kimyogarlar ion birikmalar haqida ham batafsil ma'lumot bera oladilar va bunda, elektronlarning kationdan anionga deyarli toliq uzatilishi haqida soz qotishadi. Boz ustiga, zamonaviy kimyo undan-da murakkab holatlarni, masalan, D-metallarning kompleks birikmalarini ham batafsil ifodalab berishi mumkin. Unda, D-orbitalli metallning ushbu orbitasidagi elektronlari bilan ba'zi anion zarralar orasidagi ozaro ta'siri korib chiqiladi. Kimyo bunday birikmalarni ligandlar deb ataydi va bunday birika, kompleks birikma hosil qiluvchi atrofida maydon yuzaga keltiradi deyiladi. Korib turibsizki, bu kabi birikmalarni nazariy asoslash va tuzilishini bayon qilishi nisbatan oson va tushunarli.

Lekin, intermetallidlarni bayon qilishda bilan bunday osonlik yoq. Bunda endi biroz ozgacha yondoshuv lozim.

Tarixga nazar tashlaydigan bolsak, aslida, intermetallidlar insoniyatga juda qadimdan ma'lum. Lekin, yuqorida aytganimizdek, intermetallidlarni odamlar har doim qotishma deb atab kelishgan. Alkimyogarlar zamonasigacha ham, ba'zi intermetallidlarni sof metall deb oylashgan. Masalan, latun haqida kopchilik biladi va uni hamma qotishma deb oylaydi. Bu esa xato. Chunki, latun aslida mis va ruxning kimyoviy birikmasidir. Shuningdek, bronza ham. Bronza ham mis va qalayning kimyoviy birikmasi boladi. Bronzaning esa turlari kop. Turiga qarab, bronzalar ham har xil kimyoviy va fizik xossalar namoyon qiladi. Masalan, bir turdagi bronza yumshoq va oson ishlov beriladigan bolib, undan ziynat buyumlari, ya'ni, taqinchoqlar yasaladi. Boshqa bir turdagi bronza esa mutlaqo boshqacha kimyoviy va fizik xossalarni namoyon qiladi. Masalan, akustik bronza jarangdor tovush chiqarishi tufayli, undan qongiroqlar yasaladi. Taqinchoq yasaydigan va qongiroq quyiladigan bronzaning kimyoviy tarkibi ham har xil. Shuning uchun ular turlicha xossalarga egadirlar. Intermetallidlar borasida shunga oxshash boshqa misollar ham bisyor.

Intermetallidning xossalari va kimyoviy strukturasi hamda, tarkibi ortasidagi bogliqlik haqida biroz toxtalib otsak.

Misol uchun, intermetallidning eng odatiy tuzilishini olib qaraymiz. Unda yuqori koordinatsion songa ega boladi. Metall ozi 10 yoki 12 korinishidagi koordinatsion songa ega bolishi mumkin. Kam hollarda bundan ham katta koordinatsiya soniga ega bolgan metallarni bilamiz. Kimyoviy bog hosil qilishga moyil bolgan metall, yoki, ishqoriy metallning orbitallar soniga nazar tashlasak, ularning atiga toqqizta ekanini va ular yoki valent hududda, yoki, valent-oldi faol energetik pogonada joylashishini koramiz. Bunga asosan esa, biz kopi bilan toqqizta bogni tushuntirib bera olamiz. Lekin, odatda, intermetallidlarda bunday boglar bundan ancha kop boladi.

Yana bir qiziq va murakkab tarafi shundaki, zamonaviy kimyoga ma'lum intermetallidlarda aynan bir turdagi metall atomlarining turli xil koordinatsion tarkib bilan mavjud bolishi aniqlangan. Masalan, garoyib magnit xossasiga ega bolgan bir turdagi intermetallidda temir atomlarining birvarakayiga tort xil koordinatsion son bilan, ya'ni, 6, 7, 8 va 9 holati bilan mavjud bolishi ma'lum.

Bunday tarkibdagi kimyoviy strukturani elektron xossalarini organish juda qiyin va shu sababli ham, bunday birikmalarni tadqiq qilishda odatda empirik qoidalardan foydalanilmoqda. Empirik qoidalar ozi ham talaygina. Aytib otilgan latun va bronzaning elektron xossalarini birinchi bolib ingliz metallshunos olimi Uilyam Yum-Rozeri (1899-1968) bayon qilib bergan edi. Avstriyalik olima Xelga Novotni esa qiziqarli tarzda chimney ladder deb nomlangan kristall struktura va elektron xossalarning qonuniyatlarini ochib bergan. Hozirda olimlar Sintl fazalarining kristall struktura xossalarini anchayin tushunib olishdi.

Lekin, ilm-fan ozi ham ilgor qadamlar bilan rivojlanmoqda va kimyogarlar qarshisida yangi-yangi intermetallidlar paydo bolmoqda. Hozirda kimyo fanida intermetallidlarning ozining ichida ham alohida ichki turkum - kompleks metall qotishmalari oilasi yuzaga kelgan. Ular ham, aslida kimyoviy birikmalar bolishiga qaramay, qotishma deb atalayotgani qiziq.

Intermetallid birikmalar hali yaxshi organilmagan bolishiga qaramay, ularning amaliy ahamiyatini shubha ostiga olish togri emas. Ularning xossalarini mukammal tadqiq qilgan holda, keyinchalik, kelajakda insoniyatning amaliy ehtiyojlari uchun xizmat qilishga yollash mumkin. Masalan, bronza va latun singari intermetallidlarning amaliy ahamiyatini biz yaxshi bilamiz. Bu ularning metallurgiya sohasidagi qollanish jabhasidir. Intermetallidlar katta istiqbol bilan qollanishi mumkin bolgan yana bir soha - mikro- va nano-elektronikadir. Ba'zi intermetallidlar esa ota otkazuvchanlik xossasini ham namoyon etishi bu bora hali inqilobiy ozgarishlar ham bolishi mumkinligiga umid bermoqda.

Chunki, hozirgi paytda ma'lum yuqori haroratli keramik va metallmas ota otkazgichlarning eng katta salbiy jihati shundaki, ular yuqori haroratda ota otkazuvchanlik xossasiga otish jarayonida tok zichligiga bardosh bera olmaydi va kuchli magnit maydonlariga ham ota ta'sirchan bolib, magnit maydoni ta'sirida yana ozining ota otkazgich xossasini yoqotadi. Nb3Sn, Nb3Ge, V3Ga, tarkibli intermetallidlar esa atiga 20 kelvin va undan yuqori haroratdayoq ota otkazgich xossasiga ega boladi va eng asosiysi, ular 30 teslagacha bolgan magnit maydonlariga bardosh bera oladi. Bu juda yaxshi korsatkichdir. Shu sababli ham, bunday intermetallidlardan tayyorlangan ota otkazgichlarni Katta Adron Kollayderi singari ota muhim ilmiy obyektlarda ham qollaniladi.

Intermetallidlar qollaniladigan yana bir qiziq va muhim soha bu - shakl hafizasiga (shakl xotirasiga) ega buyumlar va konstruksiyalar tayyorlash sohasidir. Kopchilik yana osha qotishma deb oylaydigan va aslida titan va nikelning kimyoviy birikmasidan iborat intermetallid bolgan nitinol shunday xossaga ega. Unda titan va nikel teng mol nisbatidagi kristall strukturali birikma hosil qiladi. Bunday kristall panjara yuqori darajali haroratlarda shakllanadi va uni toblash ham mumkin. Agar uni qizdirib, keyin shakli ozgartirilsa ham, soviganidan keyin u yana ozining avvalgi, boshlangich shakliga kelib qoladi.

Shuningdek, intermetallidlarni qollashda yana boshqa, ajoyib jihatlar ham mavjud. Masalan, har ikkisi ham oson ishlov beriladigan, yumshoq, yarqiroq va elektr tokini ham juda yaxshi otkazadigan metallarni olamiz va ulardan intermetallid birikma hosil qilamiz. Boshlangich metallar yumshoq, yarqiroq va elektr tokini ham juda yaxshi otkazadigan bolishiga qaramasdan, ulardan hosil bolgan intermetallid mort, xira va tokni ham otkazmaydigan bolib chiqadi. Kimyoda bunday intermetallidlar allaqachon ma'lum va quvonarlisi shundaki, ularning kristall strukturasi ham ancha yaxshi organilgan. Masalan, ruteniy va galliyning RuGa2 korinishidagi birikmasi, yoki, temir va galliyning FeGa3 korinishidagi birikmasi shunday xossaga ega. Ular garchi metallardan tarkib topgan bolsa-da, issiqlikni ham, elektr tokini ham juda yomon otkazadi. Aynan shu xossasiga kora, bunday intermetallidlardan termoelektr ozgartirgichlar tayyorlanadi. Ya'ni, ular elektr energiyasini issiqlik energiyasiga va aksincha ozgartirib berishi mumkin. Aynan shu vazifani bajaradigan kompressor hamda, generatorlardan farqli olaroq, bunday intermetallidlardan tayyorlangan ozgartirgichlar shovqinsiz ishlaydi va qandaydir, doim nazorat talab etiladigan dinamik harakatdagi qismlarga ega bolmaydi. Ya'ni, ularga doimiy nazorat va boshqaruv zarur emas. Shuningdek, ular muntazam texnik xizmat va ta'mir ham talab etmaydi. Shu jihatdan, bunday ozgartirgichlarning xizmat muddati yetarlicha uzoq (25-30) yilgacha bolishi mumkin.

Maqola avvalida aytilganidek, intermetallid birikmalar hali unchalik ham yaxshi organilmagan bolib, shunga kora, bu sohaga oid kelgusi tadqiqotlar hali biz uchun yana boshqa-boshqa, balki kutilmagan amaliy qollash sohalarini ochib berar. Hozirgi zamon kimyo fanida intermetallidlarning tabiatini tadqiq qilish darajasi hali ularni muayyan klassifikatsiya bilan tasniflash imkonini bermayotir. Bu esa, ularning tarkibiy tuzilishi, elektron tartiboti, kristall strukturasi, hamda, birikmaning funksional xossalari orasidagi bogliqliklar qonuniyatlarini organishda mushkulotlar paydo qiladi. Demoqchimizki, intermetallidlar fizikasi va kimyosi - kelajagi yorqin va amaliy ahamiyati ham katta bolgan muhim fan sohasidir. Yosh kimyogar, fizik, va mexanik olimlar va tadqiqotchilar oz ilmiy faoliyatlarini ushbu mavzuga ham qaratishlari foydadan holi bolmaydi.

Intermetallidlarni tadqiq qilish sohasida hozirgi asosiy dolzarb vazifa - bunday birikmalarda elektronlarning qay tariqa ozaro ta'sirlashishi mexanizmlarining tagiga yetishdir.


Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

Feysbukda:https://www.facebook.com/Orbita.Uz/

Tvitterda:@OrbitaUz

Google+ :https://plus.google.com/104225891102513041205/posts/

Telegramdagi kanalimiz:https://telegram.me/OrbitaUz

Yangilаndi: 25.08.2018 12:31  
Maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ham tavsiya qiling:

Mulohaza bildiring:


Mahfiy kod
Yangilash

Banner

Orbita.Uz infotekasi

Milliy bayramlarimiz

Yaqin kunlardagi rasmiy bayramlar, kasb bayramlari, muhim tarixiy va xalqaro sanalar.

26 - Iyun - Iyd al-Fitr - Ramazon hayiti Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


1 - Sentyabr - Mustaqillik kuni. (Dam olish kuni)


2 - Sentyabr - Iyd al-Adho - Qurbon Hayiti . (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)

O'zbekiston shaharlari ob-havo ma'lumotlari

Orbita.Uz do'stlari:

Ziyo istagan qalblar uchun:

O'zbek tilidagi eng katta elektron kutubxona!

​Ўзбекча va o'zbekcha o'zaro transkripsiya!
O'zbekcha va ўзбекча ўзаро транскрипция!

Bizning statistika


Orbital latifalar :) :)

????????????????????????

Agar arktangens shimoliy yarimsharda mavjud bo'lsa,
demak, janubiy yarimsharda

Antarktangens ham mavjuddir!!!



Tafakkur durdonalari

Dunyoda ilmdan o'zga najot yo'q va bo'lmagay! (Imom Buxoriy)