методички / 4020 ЭИ

с реальными параметрами. Справочные значения плотности кристаллических веществ, как правило, будут отличаться от рентгенографической в меньшую или большую сторону. Эта разница может быть вызвана наличием в реальных кристаллах примесей, дефектов кристаллической решетки, внутренних напряжений.

Практическая часть

Порядок расчета приведен на основе данных /2/.

1. Получить у преподавателя вариант индивидуального задания согласно приложению 1.

2. Рассчитать плотность вещества (число формульных единиц определить, исходя из сведений о кристаллической структуре заданного материала и геометрических представлений).

3. Сравнить полученные результаты расчета со справочными данными приложений 2 и 3.

21

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Колчков В.И. Метрология, стандартизация и сертификация : учебное пособие. –

М.: МАМИ, 2013. – 106 с.

2.Материаловедение : практикум / под ред. С.В. Ржевской. – М.: Логос, 2004. –

272 с.

3.ГОСТ Р 1.0-2004 – Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения.

4.ГОСТ Р 1.2-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены.

5.ГОСТ Р 1.4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты.

6.ГОСТ Р 1.9-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Знак соответствия национальным стандартам Российской Федерации. Изображение. Порядок применения.

7.ГОСТ Р 1.12-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения.

22

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Перечень кристаллических материалов для выполнения индивидуальных заданий

	Наименование		Кристалли-	Параметры	Основные свойства
	и характеристика	Сингония	ческая	элементарной
					и область применения
	материала		решетка	ячейки
	1. Алюминий –	Кубичес-	ГЦК	0 = 4,041	Температура плавления 600 ; высокая
	Al, металл	кая			электропроводность; применяется для
	серебристо-				изготовления элементов конструкций и
	белогоцвета				деталей (трубопроводы, кабели,
					электропровода, фольга и др.)
	2. Серебро – Ag,	Кубичес-	ГЦК	0 = 4,0856	Применяется в сплавах с медью для
	металл	кая			изготовления серебряных изделий,
	серебристо-				монет и др. Чистое серебро
	белого цвета				употребляется для филигранных работ,
					изготовления тиглей для плавления
					щелочей, серебрения и других целей
	3. Золото – Au,	Кубичес-	ГЦК	0 = 4,0783	Основной валютной и денежный металл,
	Металл	кая			используется на украшения, предметы
	золотисто-				роскоши, в физических и химических
	желтого цвета				приборах
	4. Алмаз – C,	Кубичес-	Тетраэдри-	0 = 3,5668	Твердость 10; плохой проводник
	минерал с бес-	кая	ческая		электричества; диамагнитен.
	цветными и		координаци		Прозрачные алмазы применяются в
	окрашенными		я атомов		ювелирном деле как драгоценные камни
	разновидностями				(бриллианты). В качестве абразивов
					применяются мелкие алмазы в металло-
					и камнеобрабатывающей
					промышленности
	5. Медь – Cu,	Кубичес-	ГЦК	0 = 3,6153	Твердость 2,5–3;ковка, пластична,
	металл медно-	кая			электропроводна, диамагнитна: широко
	красного цвета				применяется в электротехнике,
					машиностроении, для изготовления
					различных приборов, посуды и др.
	6. Железо – Fe,	Кубичес-	ОЦК	0 = 2,86	Твердость 4–5; обладает ковкостью; до
	металл серо-	кая			температуры 768 – магнитно.
	стального цвета				Сплавы железа с углеродом (стали,
					чугуны) и с другими металлами
					используются во всех отрослях
					экономики
	7. Никель – Ni,	Кубичес-	ОЦК	0 = 3,499	Электропроводен, магнитен; широко
	металл	кая			применяется в качестве добавки для
	серебристо-				получения сталей и сплавов с особыми
	белого цвета				физическими свойствами (магнитно-
					твердые стали и сплавы)
				23

				Продолжение прил. 1
Наименование	Сингония	Кристалли-	Параметры	Основные свойства
и характеристика		ческая	элементарной	и область применения
материала		решетка	ячейки
8. Платина – Pt,	Кубичес-	ГЦК	0 = 3,924	Температура плавления 1773 ; твердость
металл	кая			4; электропроводна, парамагнитна;
серебристо-				используется в электротехнике, в
белого цвета				физических и химических при-борах, в том
				числе для изготовления термопар
9. Магний –	Гексаго-	ГПУ	0 = 3,103	Температура плавления 650 ; на
Mg,	нальная		0 = 3,103	воздухе легко Воспламеняется.
металл светло-				Применяется в пиротехнике и
серого цвета				химической промышленности. Сплавы
				на основе магния широко используются
				в авиационной и ракетной технике
10. Графит – C,	Гексаго-	Гексагональ	0 = 2,46	Применяется для изготовления
минерал,	нальная	ные сетки	с0 = 6,80	графитовых тиглей в литейном деле, в
железно-черного		атомов		производстве карандашей, электродов
цвета		углерода,
		расположен
		ные слоями
11.Кварц – −	Триго-	Каркасная, с	0 = 4,91	Поделочные камни для украшений,
2,	нальная	тетраэдричес-	с = 5,404	элементы оптических приборов, в
			0
минерал различных		кой координа-		радиотехнике, электронике, для
цветов – от бес-		цией кремния		изготовления химической посуды, в
цветного (горный		и двойной		стекольно-керамической
хрусталь) до		(уголковой)		промышленности
черного (морион)		кислорода
12. Пирит -	Кубичес-	ГЦК	0 = 5,41	Твердость 6–6,5 ; проводник
FeS2, минерал	кая	(ионы серы		электричества, диамагнитен. Основной
латунно-желтого		располагаю		вид сырья для получения серной
цвета		тся парами)		кислоты
13. Галит –	Кубичес-	Две ГЦК –	0 = 4,640	Твердость 2; обладает слабой
,	кая	решетки		электропроводностью и высокой
бесцветный		как бы		теплопроводностью, гигроскопичен.
минерал		вставлены		Важнейший пищевой продукт и
		друг в друга		консервирующее средство, широко
				используется в химической
				промышленности для получения соляной
				кислоты, хлора, соды, едкого натра
14.Кальцит -	Триго-	Ромбоэдри-	0 = 4,98	Твердость 3; диссоциирует при нагревании
3,	нальная	ческая	с0 = 17,02	до 800 − 1000 на CaO и 2. В виде
бесцветный		гране-	= 101°55′	минералов используется для изготовления
или молочно-		центрирован-		оптических приборов, для ювелирных
белый минерал		ная решетка		изделий и предметов искусства; в
				химической промышленности – для
				получения извести, в качестве
				строительного материала – мрамор и др.
			24

				Окончание прил. 1
Наименование	Сингония	Кристалли-	Параметры	Основные свойства
и характеристика		ческая	элементарной	и область применения
материала		решетка	ячейки
15.Гематит –	Гексаго-	_	0 = 5,04	Твердость 5,5–6; медленно растворим в
2 3, минерал	нальная		с = 13,72	HCL; в восстановительной атмосфере
			0
железно-черного				становится магнитным. Гематитовые
цвета				руды принадлежат к числу важнейших
				железных руд, из которых
				выплавляются чугун и сталь
16. Магнетит –	Кубичес-	_	0 = 8,3963	Твердость 5,5–6; полупроводник,
3 4, минерал	кая			ферромагнитен. Магнетитовые руды –
железно-черного				важнейшее вспомогательное сырье для
цвета				выплавки чугуна и стали
17.Мусковит –	Монок-	_	0 = 5,19	Твердость 2–3 ; Диэлектрик. Мусковит
2	линная		= 9,00	в виде листовой слюды находит
			0
[ 3 10][ ]2			с0 = 20,10	применение главным образом в
				электропромышленности: для
минерал из			= 95, 18°
группы слюд,				изоляторов, конденсаторов, реостатов,
как правило,				телефонов и пр.; в виде слюдяного
бесцветен, но с				порошка применяется при изготовлении
желтоватым или				огнестойких строительных материалов,
зеленоватым				огнеупорных красок, различных
оттенком				керамических изделий и др.
18.Гипс –	Монок-	_	0 = 5,67	Твердость 1,5–2; При нагревании
4 ∙ 2 2 ,	линная		0 = 15,15	полностью обезвоживается, при
минерал в			с0 = 6,28	температуре 220 . Полуобожженный
основном				гипс применяется для получения
			= 113,5°
белого, серого				отливок, гипсовых слепков, лепных
или бурого				украшений, штукатурки, в хирургии, в
цвета				бумажном производстве. Сырой
				(природный) гипс находит применение
				главным образом в цементной
				промышленности, производстве красок,
				эмали, глазури
19.Галенит –	Кубичес-	ГЦК	0 = 5,936	Твердость 2–3; полупроводник,
, минерал	кая			диамагнитен. Почти вся мировая
Свинцово				продукция свинца связана с добычей
серого цвета				этого минерала. Кроме выплавки
				металла небольшая часть галленитовых
				руд перерабатывается на оксид свинца
				с целью получения красок (белило,
				сурик и др.) и глазури
Примечание. Твердость некоторых веществ в перечне приведена в единицах шкалы твердости
Мооса.
			25

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Формулы для расчета объема элементарной ячейки

Кубическая сингония – = 3. Тетрагональная сингония – = 2 .

Ромбическая сингония – = .

Ромбоэдрическая сингония – = 3√1 − 32 + 23 .

Гексагональная сингония – = √23 2 = 0,8662 .

Моноклинная сингония – = . Триклинная сингония –

= √1 − 2 − 2 − 2 + 2.

				ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Атомные веса и плотности некоторых химических элементов
Химический элемент	Атомный номер		Атомный вес	Плотность, г/см3
Al	13		26,97	2,7
Fe	26		55,85	7,9
Au	79		197,2	19,3
Cu	29		63,57	8,9
Ag	47		107,880	10,5
C	6		12,01	2,3
Ni	28		58,69	8,9
Ca	20		40,08	1,5
Cl	17		35,457	0,0032
K	19		39,102	0,86
Na	И		22,997	0,97
O	8		16,000	0,0014
Pb	82		207,21	11,3
S	16		32,06	2,0
Si	14		28,06	2,3
Sn	50		118,70	7,3
Zn	30		65,38	7,1
	Плотность некоторых минералов
Минерал	Плотность, г/см3		Минерал	Плотность, г/см3
Алмаз	3,47 – 3,56		Кальцит	2,712
Галенит	7,597		Кварц	2,648
Галит	2,163		Магнитит	5,2
Гематит	5,274		Мусковит	2,834
Гипс	2,13		Пирит	5,016
Графит	2,09 – 2,23		Сера	2,08
		26