Типы полиморфных превращений

Полиморфными называют фазовые превращения, не сопровождающиеся изменением агрегатного состояния вещества. Полиморфные превращения, как правило, происходят в твердом состоянии, при их реализации изменяется кристаллическая структура вещества, что приводит к изменению физических свойств: плотность, твердость, пластичность и др. и даже химической активности – оксид алюминия в α-модификации (корунд) устойчив к действию кислот и щелочей в отличие от γ-модификации (глинозем) Примерами полиморфных превращений может служить переход из графита в алмаз, изменение кристаллической структуры карбоната кальция, оксида алюминия и др.

Различают два типа полиморфных превращений: энантиотропные, и монотропные.

При энантиотропном превращении возможен непосредственный взаимный переход одной фазы в другую; обе модификации в определенных условиях стабильны; точки перехода из одной полиморфной модификации в другую находятся выше точки плавления (рис. 4 а)

При монотропном превращении (рис. 4 б) самопроизвольный переход твердых фаз возможен лишь в одном направлении; обратный переход осуществляется более сложным путем; точки перехода из одной полиморфной модификации в другую находятся ниже точки плавления.

Рис. 4. Взаимное расположение температур плавления и полиморфного превращения при энантиотропном (а) и монотропном (б) переходах.

В случае изменения кристаллических модификаций компонента на линиях плавления и возгонки диаграммы появляются изломы и линии превращения одной модификации в другую, показывающие, как влияет внешнее давление на температуру этих фазовых превращений. Наклон таких линий также зависит от различия плотностей этих кристаллических модификаций (рис.3). Кроме того, на диаграмме появляются новые тройные точки, соответствующие безвариантному равновесию трех фаз.