2.3.2. Система марганец - водород

Поведение других металлов по сравнению с марганцем более просто. Металлы, в которых водород растворяется без обра­зования псевдогидридов, — это, например, Си, W, Mo, Fe, Ni, Cr, Со, Ag, Pt. Растворимость водорода при 500—1000 °С равна по порядку величины 10^-5 — 3- 10^-4 атомов водорода на один атом металла. Зависимость растворимости от температуры для этих металлов не гладкая, а имеет скачки при тех значениях температуры, при которых в металлах происходит перестройка кристаллической решетки, причем в высокотемпературной фазе растворимость выше. Это можно качественно объяснить следующим образом: при повышении температуры амплитуда колебаний атомов решетки возрастает, и поэтому более высокотемпературная решетка — более «рыхлая», т. е. атомы металла расположены дальше один от другого. А в более рыхлой решетке может разместиться больше атомов водорода.

Вернемся к системе марганец — водород. У марганца четыре кристаллографические модификации. Температуры, при кото­рых происходят переходы одной фазы в другую, составляют 1000, 1350, 1410 К. Сопоставьте эти значения температуры с соответствующим рис. 12. Становится понятным, почему происходят скачки, но почему скачок при 1410 К идет в обрат­ную сторону и почему появляется гистерезис? А также почему зависимость растворимости от температуры в самой низко­температурной фазе немонотонна? Возможно, с разными фазами марганца водород взаимодействует по-разному — в одной фазе растворимость убывает с увеличением темпера­туры, в остальных растет. Но здесь видно, что даже в пределах одной фазы растворимость меняется немонотонно! Да, при­рода устроена нетривиально...