简述熔盐法的原理

熔盐合成法通常采用一种或数种低熔点的盐类作为反应介质，反应物在熔盐中有一定的溶解度，使得反应在原子级进行。反应结束后，采用合适的溶剂将盐类溶解，经过滤洗涤后即可得到合成产物。

由于低熔点盐作为反应介质，合成过程中有液相出现，反应物在其中有一定的溶解度，大大加快了离子的扩散速率，使反应物在液相中实现原子尺度混合，反应就由固固反应转化为固液反应。该法相对于常规固相法而言，具有工艺简单、合成温度低、保温时间短、合成的粉体化学成分均匀、晶体形貌好、物相纯度高等优点。另外，盐易分离，也可重复使用熔盐合成法是近代发展起来的一种材料合成方法,采用一种或几种熔点较低的盐类作为反应的介质,利用在熔融盐中,合成的反应物具有一定的溶解度这一特征,使反应物在熔融盐的液相中实现原子尺度的充分混合,使合成反应在较短的时间内和在较低的温度下完成。

熔盐法具有工艺简单、合成温度低、保温时间短、合成的粉体化学成分均匀、晶体形貌好、物相纯度高等优点。 以氯化锂(LiCl)、硝酸钾(KNO3)和硝酸钠(NaN03)等盐类为反应介质,无水氯化镁(MgC12)、六水氯化镁(MgC12·6H2O)和碳酸钙(CaC03)为反应原料,采用熔盐合成法制备了氧化镁粉体。

借助扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描综合热分析仪(TG-DSC)等手段对反应过程及产物进行了分析和表征。研究结果表明：反应温度为430℃时反应生成物中有MgO相生成,随着热处理温度的升高,MgO的生成量增多,结晶程度有所完善,650℃热处理后产物主要由MgO晶体组成；熔盐介质反应过程中,Mg2+离子与Ca2+离子发生置换反应,生成白云石和碳酸镁等中间产物,白云石最终转变为碳酸镁,碳酸镁分解得到氧化镁。

在冰行星表面之下的深处发生了什么？是否有液态水？如果有，它是如何与行星的岩石 "海底 "互动的？新的实验表明，在尺寸介于我们地球和高达六倍的水冰行星上，水有选择地从典型的岩石矿物中浸出镁。在实验室中，科学家重现了压力为十万个大气压、温度高于一千摄氏度的条件，实验还模拟了类似的行星，但比海王星和天王星小。

地球表面的水-岩石相互作用的机制是众所周知的，而我们和其他地球行星的内部深处的液态水的复杂循环的图景也在不断改善。然而，我们不知道在炽热密集和水冰行星的深层岩石壳之间的界面上发生了什么，其压力和温度均比地球上最深的海洋底部高几个数量级。在太阳系中，海王星和天王星被归类为冰巨人；它们有一个厚厚的外部水冰层，并被深层岩石层所覆盖，界面上的温度是否高到足以形成液态水，目前仍在讨论之中。

一个由韩国首尔延世大学的Taehyun Kim领导的国际研究小组，包括来自亚利桑那大学、DESY、阿贡国家实验室的科学家，以及GFZ德国地球科学研究中心的Sergio Speziale，在PETRA III（汉堡）和高级光子源（美国阿贡）进行了一系列具有挑战性的实验。 表明在20至40千兆帕（GPa）的压力下，水如何从某些矿物，即铁橄榄石（Mg,Fe）O和橄榄石（Mg,Fe）2SiO4中强烈浸出氧化镁（MgO）。这相当于地球上大气压力的20万至40万倍，温度高于1500K（ 1230 ），这些条件存在于海王星以下级别的水行星的深海和岩质地幔之间的界面当中。

这些发现为海王星和天王星等大型冰冻行星的热 历史 打开了新的局面，这项研究的结果发表在科学杂志《自然天文学》上。

铁橄榄石或橄榄石粉末的微小颗粒与水一起被装入一个在金属箔上钻出的微小样品室（直径不到一毫米），并使用钻石砧板（DAC）在两个的钻石模块之间进行挤压。样品通过红外激光照射钻石砧板而被加热，同步辐射X射线衍射被用来确定矿物的转化和与水反应所引起的破裂。

在整个加热和淬火过程中，观察到来自起始矿物的衍射信号突然减少，并出现了包括布鲁克石（氢氧化镁）在内的新固相。Sergio Speziale解释说。"这证明了化学反应的开始和铁橄榄石和橄榄石的氧化镁成分的溶解；在20至40千兆帕和1250至2000开尔文的特定压力-温度范围内，溶解性最强。"

反应过程的细节以及随之而来的氧化镁与残余相的化学分离，通过对回收的样品进行彻底的扫描电子显微镜（SEM）和X射线光谱分析得到证实。Sergio Speziale说："在这些极端的压力和温度下，氧化镁在水中的溶解度达到了与环境条件下的盐类似的水平。"

科学家们得出结论，在水层和下层岩石地幔之间的界面上，氧化镁的密集溶解可能会在具有适当大小和成分的富水亚海王星外行星（如TRAPPIST-1f）中出现，并在行星 历史 的早期热阶段产生化学梯度。这些梯度与行星海底的氧化镁的不同分布可能在其漫长的冷却演化过程中被部分保留下来。在行星吸积过程中，水和岩石物质之间最初相对较浅的相互作用的痕迹也可以在天王星那样大的冰质行星上保存数十亿年。

水热法是以水为溶剂，通过加入其他助溶剂提高溶解度，进行溶液法晶体生长的方法。痛如矿化剂溶解高熔点氧化物，高温高压条件提高溶解度，控制生长。通过强对流实现晶体生长过程。过饱和溶液在生长区内冷凝，并贡献出其中的溶质而实现晶体生长，品溶质的溶液流回溶解区，被加热再次溶解更多溶质，重新参与晶体生长的循环。

你学晶体学的话，课本上就有，如果不是学相关学科的，单靠文字理解起来可能有点困难

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