химический каталог




Физическая химия

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

порождает большое разнообразие типов диаграмм фазовых равновесий в тройных системах.

Трехфазное равновесие в трехкомпонентной системе характеризуется двумя степенями свободы: / = 3 — 3 + 2 = 2. Поэтому прн рассмотрении системы, состоящей из двух

расслаивающихся жидкостей и пара при р = const, остается еще одна степень свободы, т. е. три фазы могут сосуществовать при различных температурах и иметь, в зависимости от последней, различный состав. Поэтому на диаграммах состояния таких систем составы каждой из трех сосуществующих фаз изображаются пространственной линией, а не точкой. На рис. V.51 изображена проекция температур кипения трехкомпонентной системы с расслаиванием одной пары жидкостей.

Если в расслаивающейся бинарной системе имеется гете-роазеотроп, т. е. точка состава пара располагается между точками составов слоев нерастворимых друг в друге жидкостей, то в тройной системе линия составов пара (NL) проходит внутри бинодали (рис. V. 51, а). Если же в бинарной системе с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге точка состав пара лежит вне области расслаивания, то в тройной системе линия составов пара (NL) также располагается вне бинодали (рис. V.51,6).

а

С А А* а /V в

Рнс. V. 50. Равновесие ЖИДКОСТЬ — пар ? трехкомпонентной системе с седловым азеотропом;

А — поверхности жидкости н пара; Б — нзотермо-изобары жидкости.

Рис. V, 51. равновесие жидкость — жидкость — пар ? трехкомпонентной системе.

V. 10.4. Равновесие жидкость — твердая фаза в трехкомпонентных системах

Как и в бинарных системах расплав — твердая фаза, трехком-понентные равновесия подобного типа целесообразно рассматривать при р = const, так как влияние его на температуру плавления и состав сосуществующих фаз сказывается лишь при очень сильных изменениях этого параметра. На практике (см. разд. V. 7) приходится встречаться с весьма разнообразными типами фазовых равновесий между жидкостью и твердым телом. В зависимости от природы составляющих их веществ, в таких системах могут быть эвтектические смеси, образовываться одно или несколько стойких или нестойких соединений, компоненты могут полностью или частично смешиваться в твердом состоянии, расслаиваться в жидком. Если учесть, что каждая тройная система включает в себя три бинарных, отличающихся друг от друга по видам зависимостей температур плавления от состава, то нетрудно представить себе как многообразны фазовые диаграммы трехкомпонентных систем.

Разнообразные типы фазовых равновесий между жидкостью и твердым телом подробно рассматриваются в специальных пособиях, мы же здесь обратимся только к простейшему типу двухфазной трехкомпонентной системы, в которой каждая из бинарных ее составляющих образует простую эвтектику (рис. V. 52). Как и ранее ГА, 7В, Тс — температуры плавления чистых компонентов А, В и С. На гранях призмы изображены Диаграммы плавкости бинарных систем АВ, АС, ВС. Точки sAB, «АС И sBc отвечают составам бинарных эвтектик соответствующих систем. Если спроецировать поверхность ликвидуса на основание треугольной призмы, то получится сеть изотермо-изо-бар. Нетрудно видеть, что поверхность ликвидуса пересечена тремя линиями лощин, начинающимися в точках бинарных эвтектик. Эти линии соответствуют наличию в тройной системе одновременно двух твердых фаз и расплава, состоящего из трех компонентов. Так на кривой sAB —- sAbc твердые вещества А и В сосуществуют с жидкостью. Кривые sAC — sABc И SBC — sABc изображают процесс кристаллизации одновременно твердых фаз А и С, и В и С.

Таким образом, точки располагающиеся на этих кривых, характеризуют составы моновариантных систем: f = 3— 3 + —|— 1 == 1. Все три кривые сходятся в точке SABC, соответствующей составу системы, в которой три твердые фазы А, В, С выпадают из расплава. Точка sABc называется тройной эвтектической точкой, а застывшая смесь — тройной эвтектикой. Эта система инвариантна, так как имеет 4 фазы — 3 твердые и расплав: f = 3 — 4+ 1 =0.

Теперь рассмотрим процесс затвердевания расплавов, имеющих составы, точки которых располагаются в различных областях концентрационного треугольника. Возьмем тройной рас

плав состава / и будем его постепенно охлаждать (см. рис. V. 52, а). Когда фигуративная точка придет на поверхность ликвидуса (точка f), из расплава начнут выделяться кристаллы компонента А; расплав станет беднее этим компонентом, но отношение концентрации компонентов С и В остается в нем прежним. Следовательно, состав расплава будет изменяться по прямой t'k (рис. V. 52, б). В точке t" фигуративная точка встречает эвтектическую кривую SACSABC, гДе начнет выделяться бинарная эвтектика sAcПри дальнейшем охлаждении состав твердой фазы меняется по кривой SACSABC И, наконец, в точке SABC весь оставшийся расплав затвердевает при Т — const в виде тройной эвтектики —

тонкой смеси компонентов А, В и С, по структуре отличной от бинарной эвтектики АС.

Аналогична картина и в случае, если точка состава расплава находится в других областях концентрационного треугольника, где первоначально при охлаждении кристаллизуются чистые компоненты С или В, а приближение к тройной эвтектике изображается соответствующими участками линий SABSABC И SBCSABC На рис. V. 53 приведены проекции описанных особых точек и кривых. Они разбивают треугольник на 6 полей, надписи на которых указывают структуру затвердевших фаз.

Следует обратить внимание на прямые, соединяющие вершины треугольнис "

ка с точкой тройной эвтектики. Соответствующие этим проекциям кривые на поверхности ликвидуса не пересекают эвтектических линий. Поэтому при изменении состава по указанным прямым из растворов выделяются только кристаллы одного компонента и в конце — тройная эвтектика. Каждая из таких линий делит соответствующую область кристаллизации на две части, отличающихся составом бинарных эвтектик.

V. 11. ОСНОВНАЯ АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ

V. 11.1. Приборы для измерения температуры кипения и давления пара жидкостей

Для точного определения температуры кипения чистых компонентов или растворов необходимо прежде всего проводить опыт так, чтобы давление все время поддерживалось постоянным, поскольку температура кипения значительно меняется при изменении давления. Поэтому для обеспечения условия р =const прибор обычно присоединяют к специальному устройству — ма-ностату. Однако соблюдение только условия р = const еще не обеспечивает правильности измерения температуры кипения. Измерение температуры, строго отвечающей температуре сосуществования двух фаз, необходимо проводить на границе между паром и жидкостью.

Дело в том, что нижние слои жидкости обычно бывают перегреты, а пар в верхних частях прибора может быть переохлажденным. Однако установка термометра так, чтобы шарик его касался поверхности жидкости, не может обеспечить требуемого условия, поскольку при кипении граница жидкости колеблется. Для устранения подобной неточности измерения наиболее целесообразно определять температуру в приборе, в котором резервуар термометра одно

страница 97
< 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
храение вещей склад
котел для отопления газовый
выпрямление дверей
62911GREEN

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
(03.12.2016)