химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

ИНАРНЫХ СИСТЕМАХ, СОДЕРЖАЩИХ ЖИДКУЮ И ТВЕРДУЮ ФАЗЫ

Основные уравнения и символы [К-, с. 410—420, 423—426]

(XV. 1)

Зависимость растворимости компонента в совершенном растворе от температуры выражается уравнением Шредера

s*' 2,3026 я \Tulli t т)'

Типл—температура плавления растворителя; ДЯд — теплота плавления растворителя; Кг = x\*lxf; х™ — концентрация растворенного вещества в твердом растворе; xf — концентрация растворенного вещества в жидком растворе (расплаве).

Для неизоморфно кристаллизующихся систем *™ = 0 и Кг — 0.

ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ

I. По кривым охлаждения системы золото — платина (рис. 30, а) постройте диаграмму состав — свойство и определите: 1) при какой температуре начнет отвердевать расплав с массовой долей Pt 75%; 2) при какой температуре расплав затвердевает полностью; 3) состав первых выпавших в твердую фазу кристаллов; 4) массу золота и платины в твердом и жидком состояниях при охлаждении 3 кг системы с массовой долей Pt 75 % до 1833 К; 5) состав последней капли расплава.

где xt — молярная доля растворенного вещества в насыщенном растворе (растворимость); ЛЯПЛ,*—молярная теплота плавления растворенного вещества; Tmj — температура плавления чистого растворенного вещества; Т — температура начала кристаллизации насыщенного раствора концентрации хх.

Уравнение Шредера для предельно разбавленных растворов имеет вид

АЯдл, 1 АГ

*г-КГ*л, ,(,_*,)?

где ДТ — понижение температуры кристаллизации раствора (расплава) концентрации х%\

&T = Tu3lll-T; (XV.3)

Рис. 30. Кривые охлаждения изоморфной системы Au—Pt (о) и диаграмма плавкости этой системы (б)

Решение. На основании кривых охлаждения строим диаграмму плавкости (рис. 30, б). Кривая / соответствует охлаждению чистого золота. При 1337 К на кривой охлаждения наблюдается температурная остановка; она соответствует температуре плавления золота. Чистые вещества кристаллизуются при постоянной температуре. По правилу фаз Гиббса (XI.3) число компонентов К = 1, число фаз Ф = 2, п =1;

234

235

так как давление не оказывает влияния на систему, число термодинамических степеней свободы = 0.

Кривая 2 соответствует охлаждению системы, содержащей 20 % Pt. При 1567 К наблюдается уменьшение скорости охлаждения. Это объясняется тем, что происходит процесс, сопровождающийся выделением теплоты. Таким процессом является кристаллизация твердого раствора. При кристаллизации теплота выделяется, что и снижает скорость охлаждения системы. На этой же кривой при 1405 К наблюдается вновь увеличение скорости охлаждения. При этой же температуре закончилась кристаллизация твердого раствора, и дальнейшее охлаждение системы не сопровождается выделением теплоты. Происходит охлаждение твердого раствора. На оси ординат, соответствующей составу 20% Pt, откладываем температуру начала и конца кристаллизации 1567 и 1405 К. Аналогично находим точки начала и конца кристаллизации расплавов с концентрациями 40, 60 и 80 % Pt. Соединив все точки начала кристаллизации, получим кривую ликвидуса; соединив точки конца кристаллизации, получим кривую солидуса. Обе кривые сходятся в точках кристаллизации чистых компонентов Pt и Аи.

Таким образом, выше кривой NmM все системы находятся в жидком состоянии. Фаза одна, компонентов два, условных термодинамических степеней свободы две. Можно менять и состав и температуру в ограниченных пределах, и при этом не будут меняться ни число, ни вид фаз. Ниже кривой NkM все системы находятся в состоянии твердого раствора, состав которого может менятся непрерывно. Фаза одна — твердая, компонентов два, условных термодинамических степеней свободы две. Между кривыми NmM и NkM все системы гетерогенные. В равновесии находятся две фазы — твердый раствор, состав которого определяется по кривой NKM, и расплав, состав которого определяется по кривой NmM. Фазы две, компонентов два, п = 1, число условных термодинамических степеней свободы /усл = 1. Можно менять состав.

75—57

Кристаллизация системы, содержащей 75 % Pt, начинается при 1925 К, а

страница 93
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Сборник примеров и задач по физической химии" (3.96Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
микроавтобус 20 мест аренда на час дешево
центральный контроллер‚ 24 в пост. тока ас5102
домашний кинотеатр производители
tvp 80-50 w2/3.5

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.11.2017)