химический каталог




МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ, физических-химический системы, содержащие не менее трех компонентов. Компонентами системы называют вещества, изменения масс которых независимы и выражают все возможные изменения в составе системы. Если в системе отсутствуют обратимые химический реакции, число компонентов равно числу веществ, содержащихся в системе. В случае систем с химический превращениями число компонентов равно разности между числом сортов частиц, содержащихся в системе, и числом независимых реакций. Это объясняется тем, что условия химический равновесия выражаются как количественное связи между концентрациями веществ, а число таких связей равно числу независимых химический реакций.

Число компонентов, вообще говоря, зависит от условий, в которых находится система. Изменяя условия, можно инициировать или тормозить химический реакции и тем самым менять число связей, накладываемых на изменения концентраций веществ. Число компонентов может зависеть от точности экспе-рим. исследования, так как в отдельных случаях требуется

учитывать концентрации веществ, присутствующих в очень малых кол-вах. Числа молей всех компонентов mi (i = 1, 2,..., n)характеризуют не только соотношение между ними, но и общую массу n-компонентной системы (фазы). Поэтому для задания состава МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫс. чаще используют молярные доли компонентов xi = mi /(m1 + т2 + ... + mn), которые подчинены условию x1 + х2 + ... + xn = 1, и, следовательно, только (п — 1) из них являются независимыми.

В случае тройных систем состав смеси изображают с помощью концентрац. треугольника Гиббса-Розебома. Вершины треугольника отвечают чистым компонентам, точки на сторонах - составам двойных (бинарных) систем; точки внутри треугольника характеризуют состав тройной смеси, причем молярная доля данного компонента пропорциональна длине перпендикуляра, опущенного из точки состава на сторону треугольника, противолежащую вершине этого компонента.

Состав четверной системы может быть изображен с помощью правильного тетраэдра. Вершины тетраэдра соответствуют чистым компонентам, точки на ребрах-составам двойных систем, точки на гранях-составам тройных систем, пространство внутри тетраэдра - четверным смесям. Молярная доля данного компонента в четверной смеси пропорциональна расстоянию от точки состава до грани, противолежащей вершине этого компонента.

Важное практическое значение имеет исследование четверных водно-солевых систем, представляющих собой водные растворы солей АХ, ВХ, СХ или АХ, AY, AZ. Такие смеси обычно обозначают А, В, С||Х-Н2О и А||Х, Y, Z-H2O, отделяя катионы от анионов двойной вертикальной чертой. Для таких систем вместо молярных долей компонентов обычно используют т.называют координаты Йенеке. Их определяют, принимая сумму концентраций солей в молях за 100% (т.называют солевая масса) и нанося солевой состав на треугольник Гиббса-Розебома. Вдоль линий, перпендикулярных плоскости треугольника, откладывают число молей воды, приходящихся на 100 молей солевой массы; это т.называют в о д н о с т ь системы. Концентрации солей в солевой массе называют и н д е к с а м и Й е н е к е солей; вместе с водностью они и составляют координаты Йенеке.

В з а и м н ы м и в о д н о-с о л е в ы м и с и с т е м а м и называют четверные системы A,B||X,Y-H2O, в которых имеет место реакция обмена АХ+ BYAY + ВХ. Их характеризуют обычно индексами Йенеке одного из катионов и одного из анионов (сумма эквивалентов всех ионов принимается равной 100) и водностью. Концентрац. пространством, характеризующим солевой состав взаимных систем, является квадрат (как в тройных взаимных системах А, В||Х, Y).

При дальнейшем увеличении числа компонентов в системе размерность концентрац. пространства соответственно возрастает, что неизбежно приводит к использованию разрезов и различные проекций на подпространства меньшей размерности. Необходимость в проекциях и сечениях еще больше возрастает при графич. изображении различные физических-химический свойств системы, которые являются функциями ее состава (см. Диаграмма состав-свойство).

Наиб. важная физических-химический характеристика МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫс.-ее диаграмма состояния (фазовая диаграмма), определяющая фазовое состояние системы при различные брутто-составе. В случае тройной системы с эвтектикой на фазовой диаграмме имеются поверхности кристаллизации отдельных твердых фаз, линии, отвечающие совместной кристаллизации двух твердых фаз, и нонвариантная точка, отвечающая равновесию расплава с тремя твердыми фазами. Диаграмма плавкости тройной системы описывает температуру плавления смесей различные состава; она должна изображаться в трехмерном пространстве. На практике, однако, используют проекции изотермодинамически сечений этой диаграммы на плоскость концентрац. треугольника, а также сечения, отвечающие определенным соотношениям между концентрациями компонентов. В случае четверных и более МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫс. приходится строить проекции изотермодинамически сечений не на все концентрац. пространство, а на некоторые из его подпространств меньшей размерности.

Диаграммы фазовых равновесий МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ с. являются теоретич. основой разделения веществ путем ректификации, экстракции, абсорбции, кристаллизации. Однако с увеличением числа компонентов эксперим. исследование фазовых равновесий значительно усложняется. В связи с этим важное значение приобретает разработка расчетных методов определения свойств МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫс., в частности их фазовых диаграмм, по данным о свойствах подсистем с меньшим числом компонентов (см. Физико-химический анализ).

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
скамья чугунная берлин
корректировка спидометра ssang yong actyon
купить волейбольную форму
Фирма Ренессанс: лестницы в коттеджах - доставка, монтаж.

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
(20.02.2017)