Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Системы - примерКомпоненты смеси часто химически взаимодействуют друг с другом.

Образующиеся, могут быть настолько крепкими, что они существуют как в твердом, так и в жидком состоянии, т.е. плавятся без разложения. Такие соединения называются конгруэнтно плавящимися. Особенности диаграмм состояния систем, в которых образуются конгруэнтно плавкие соединения, нетрудно теоретически предсказать. 

Пусть в системе, состоящей из компонентов А и Б, образуется прочная химическое соединение состава An Вm Предположим далее, что вещественными А, В и An Вm неограниченно смешиваются в жидком состоянии и совершенно не смешиваются в твердом. Диаграмма состояния такой системы должна иметь вид, изображенный на рис. 2.9. На этом рисунке точки TA, TB и с соответствующими температурам плавления компонентов AиBи их химического соединения An Вm. Если к компоненту А добавлять химическое соединение, температура плавления смеси уменьшается (отрезок ТAа). Если взять вещество An Вm и к ней добавлять компонент A, то температура плавления будет также снижаться (срезок сd). Линии ТAа и cd направлены навстречу друг другу и при продолжении пересекаются в точке 6. Аналогичные кривые можно получить, добавляя компонент В к An Вm и наоборот, An Вm - до компонента В.

Таким образом, на диаграммах состояния бинарных систем, в которых образуется конгруэнтно плавка соединение, масс наблюдаться один максимум (точка с), что соответствует температуре плавления вещества An Вm и две эвтектические точки b и f. ТA bсfTB - линия ликвидуса, hbikfl - линия солидуса. Между этими линиями находятся ге-терогенни области, в которых смеси разделяются па жидкий расплав и кристаллы одного из компонентов. В гетерогенной области ТАаbh смесь распадается па расплав и кристаллы А. Так, в точке х3 образуется расплав состава но и кристаллы компонента А (при данной температуре). Точка b является эвтектической. Эта эвтектика (первая) состоит из мелких кристаллов А и AnBm В точке b смесь нонвариантна (р = С, С = 3 - 3 = 0). Площадь I (ниже линии солидуса) состоит из смеси кристаллов А и первой эвтектики. Точка с соответствует чистой химическом соединении, т.е. в пои система имеет только один компонент (к = 1 и р = 2). Поэтому она нонвариантна (так же, как и в точках И и ТВ). В гетерогенной области сdbi смесь расслаивается на расплав и кристаллы AnBm В области II (ниже линии солидуса) смесь состоит из кристаллов AnBm и первой эвтектики. Аналогично, в области сkf смесь разделяется па кристаллы AnBm и расплав. Точка f - вторая эвтектика (смесь AnBm и В). На участке III (ниже линии солидуса) смесь состоит из АпВт и второй эвтектики, а на участке IV - из кристаллов В и второй эвтектики. Таким образом, па диаграммах состояния бинарных систем при наличии у них одного химического соединения, плавящегося конгруэнтно, наблюдается острый максимум на кривой ликвидуса, положение которого четко соответствует составу соединения, образуется. Эту концентрацию М.С. Курнаков назвал сингулярной, или дальтонивською. Ордината дальтонивськои точки соответствует температуре плавления химического соединения, образующегося в смеси. Диаграммы этапа систем, в которых образуются химические соединения, устойчивые только в твердом этапе, имеют другой вид.

Такие соединения, называемые инконгруэнтный плавкими, выше определенной температуры разлагаются, образуя расплав и кристаллы одного из компонентов. При этом состав жидкой и твердой фаз не совпадают. Начиная от этой точки линия ликвидуса было бы подниматься по кривой сd (штрихи), но при этой температуре T1, соединение AnBm разлагается, образуя расплав и кристаллы компонента В. дальнейшем па участке ств выделяются кристаллы В. Перитектична точка не совпадает с составом AnBm (этот состав определяется точкой является, что соответствует максимуму на экспериментально невыполнимые участке кривой СdD "). Диаграмма на рис. 2.10 нетрудно расшифровать, как и все предыдущие. Так, ТAbк - это гетерогенная область, в которой смеси разделяются на A и расплав. Участок сТBТ1 - гетерогенная область: смеси расслаиваются на В и расплав. На подрезку линии ликвидуса сb начинается выделение из расплава химического соединения AnBm. Область I - расплавы. Область II - твердые смеси Л и эвтектики (топка смесь А и AnBm). Область III - твердые смеси AnBm и эвтектики. Область IV - В и AnBm. Если охлаждать смесь соответствует точке f, то до пересечения с кривой сТB будет одна фаза (жидкий расплав) и система остается бивариантною. Ниже линии СТВ смесь разделяется на расплав и кристаллы компонента В. В этой области система моновариантна. В точке F (при температуре T1) начинает образовываться AnBm и в равновесной смеси находятся три фазы (расплав состава с, AnBm и В), поэтому в точке с система нонвариантна так же, как в эвтектических и сингулярных точках. Соотношение между количеством кристаллов В, выпадающие (точка F), и соединения, образующегося (точка с), определяется по правилу рычага. Если дальше снижать температуру, образуется химическое соединение AnBm. Этот процесс приводит к расходу кристаллов компонента В, потому что исходная смесь f содержала некоторый избыток компонента A сравнению с составом соединения AnBm,, что получится. Поэтому реакция образования этого соединения закончится тогда, когда будет использован весь компонент В. После этого остается избыток А и потому в области III будет А, и эвтектика. Аналогично можно рассмотреть процессы, сопровождающие охлаждения смесей, соответствующих точкам g и h. Если охлаждать расплав, что соответствует составу AnBm (точка g), на линии ств начинается выделение В, в точке d "смесь расслаивается на расплав, что соответствует точке с, и кристаллы В. Ниже этой точки образуется AnBm, а кристаллы компонента В, нипалы, расходуются. По линии d "е система представляет собой кристаллы AnBm. Аналогично состав смеси, что соответствует точке h,. по окончании охлаждения отвечать соединениям AnBm и В (участок IV).


Яндекс.Метрика
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии