химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

= 0). Ниже прямой MN лежит область твердых смесей кристаллов А + эвтектика и кристаллов В + эвтектика. Сама эвтектика — это тоже механическая смесь кристаллов веществ А и В, только более тонкая. Если компоненты А и В металлы, то, охлаждая расплав, можно получить твердые образования, используемые в качестве сплавов.

Частный случай системы с образованием трех фаз — растворы некоторых солей в воде (или в другом растворителе). Однако обычно температура плавления соли намного выше температуры плавления растворителя, иногда выше его температуры кипения и даже критической. Поэтому правая часть ветви (рис. V. 33), проходящая вблизи оси ординат, соответствующей компоненту В на практике не реализуется. Кривая sc обычно называется кривой растворимости; она характеризует процесс выпадения кристаллов вещества В, т. е. соли. Справа от sc располагается область составов пересыщенных растворов, которые легко превращаются в гетерогенную смесь, состоящую из насыщенного раствора и кристаллов соли. Эвтектика, образующаяся в водных растворах солей называется криогидратом. Криогидрат — это тонкая смесь льда и кристалликов соли.

Однако при охлаждении расплава из него не всегда выпадают кристаллы чистых твердых веществ. В некоторых случаях компоненты А и В образуют твердые растворы. О диаграммах плавкости систем, образующих непрерывный ряд твердых растворов уже говорилось в разд. V. 7.1.

Теперь рассмотрим, как изображается графически состояние систем, обладающих ограниченной взаимной растворимостью компонентов в твердом состоянии (рис. V.34). При охлаждении расплава (рис. V.34, а) состава хс от Тс до Td из расплава начинают выделяться кристаллы твердого раствора а с содержанием компонента В, равным xd, а из расплава состава хе по достижении Tf—кристаллы твердого раствора fi с содержанием компонента В равным Xf. В точке s расплав затвердевает, образуя эвтектику, представляющую собой тонкую смесь твердых растворов аир, составы которых обозначены хм и xN. Ниже прямой MN располагается область смеси двух твердых фаз. При дальнейшем понижении температуры состав двух сосуществующих друг с другом твердых растворов изменяется по кривым ME и NF, В точке s сосуществуют три фазы переменного

состава: расплав и два твердых раствора. При р = const в точке Т8 си-N стема условно нонвариантна.

Существует и другой тип диаграмм плавкости систем, обладающих ограниченной взаимной растворимостью компонентов в твердом состоянии (рис. V. 34, б). Расплавы вдоль линии ТА0 выделяют твердые растворы а более богатые компонентом А (их составы располагаются на отрезке Ахм) чем состав расплава в точке М. В точке О жидкость находится в равновесии с двумя твердыми растворами, составы которых изображены точками хм и xN. Здесь система трехфазна и число степеней свободы системы при р = const равно нулю. Следовательно, пока не исчезает одна из фаз, температура затвердевания Го остается неизменной. Если первым исчезнет расплав, то в системе, состоящей из твердых фаз аир, температура и состав твердых растворов будет изменяться по кривым ЕМ и FN. Если первой исчезнет фаза М, то из расплава при уменьшении температуры будут кристаллизоваться твердые растворы р, точки составов которых располагаются на отрезке BxN.

Существенно усложняется картина расположения кривых ликвидуса и солидуса, если компоненты ограниченно растворимы не только в твердом, но и в жидком состоянии.

На рис. V. 35 приведена более простая диаграмма состояния системы с расслоением только в жидкой фазе. Кривая CD — это линия взаимной растворимости компонентов А и В в жидком состоянии. Расплав состава хс при Тс находится в равновесии с жидким слоем расплава XD И чистым компонентом В (если вещества А и В не образуют твердых растворов). Здесь сосуществуют три фазы (две жидких и одна твердая). Система при Т = Тс находится в инвариантном состоянии и пребывает в нем пока не исчезнет одна из фаз. При температурах ниже Тс останутся две фазы: расплав, составы которого изображаются точками, расположенными иа кривой Cs и твердая фаза, представляющая собой кристаллы В. Достигнув температуры Т$, расплав застывает как эвтектика состава xs.

Если исходный состав расплава при охлаждении пересекает кривую TAs, то выделяются кристаллы компонента А вплоть до Ts. Если же состав исходного расплава попадает на кривую DTB, то вначале выделяются кристаллы В, а при Тс система распадается на три фазы состава: хс, xD и В. Ниже прямой MN процесс охлаждения протекает так же, как и при понижении температуры систем с простой эвтектикой (см. рис. V. 32),

Во многих случаях кривая плавкости двухкомпонентных систем проходит через один или несколько максимумов (рис. V. 36). Так как температура затвердевания всякого вещества понижается при прибавлении посторонних примесей, то форму таких кривых можно объяснить тем, что в точке М образуется химическое соединение состава AmBn, температура плавления которого понижается при прибавлении к нему как компонента А, так и компонента В. Если образовавшееся соединение устойчиво как в жидком, так и в твердом состоянии, то точку максимума называют конгруэнтной.

Если химическое соединение очень устойчиво и при плавлении совсем не диссоциирует, то кривые, располагающиеся слева и справа от конгруэнтной точки, соответствуют двум разным процессам, а именно кристаллизации AmB„ из его раствора в компоненте А, и кристаллизации АтЪп из расплавов, содержащих преимущественно вещество В. Поэтому такие кривые затвердевания резко различаются по своим наклонам, а конгруэнтная точка соответствует острому максимуму (рис. V. 36, а).

Если же соединение при плавлении частично диссоциирует, то при составах, лежащих слева от конгруэнтной точки,

ЗЦ

Рис. V .37. Равновесие жидкость — твердая фаза , в бинарной системе, состоящей нз компонентов, 'г образующих неустойчивое химическое соединение.

л в расплаве присутствуют некоторые

количества компонента В, а при составах расположенных справа —

компонента А. Поэтому кривая ликвидуса имеет плавный ход с размытым максимумом (рис. V. 36,б).

В точке М твердое соединение

А хЛм В сосуществует с жидкостью того же

состава, так как система одноком-понентна. Плоскость диаграммы, таким образом, делится на следующие области:

выше кривой ликвидуса находится область, в которой расположены точки составов жидкости;

ниже лежат области гетерогенности, в которых расплав сосуществует последовательно с кристаллами А, кристаллами соединения АтВ„ и с кристаллами В.

Точки si и S2 представляют собой эвтектики, образованные компонентом А с соединением АтВп и соединением АтВ„ с В.

На рис. V. 36, в изображена диаграмма состояния бинарной системы, в которой существует химическое соединение АтВ„ и вещества обладают в твердом состоянии ограниченной взаимной растворимостью друг в друге. Твердые растворы а и а' образованы компонентом А и соединением AmBrt; твердые растворы р и {5' — веществами В и АОТВ„. Формально диаграмма как бы распадается на две составные части, аналогичные изображенным на рис. V. 34, а.

Однако при з

страница 92
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


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

 

 

Реклама
sicilia
нижегородская ярмарка какие выставки сейчас
смесительный узел surp 60-6.3
купить 3д наклейки для интерьера

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
(22.02.2017)