ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы изображения водно-солевых систем из "Переработка природных солей и рассолов" Геометрический образ растворимости и состава фаз водно-солевой системы представляет собой диаграмму, которая связывает концентрации компонентов в жидких фазах, температуру и точки состава твердых фаз. В принципе для трех-и более компонентных систем диаграмма является пространственной фигурой. Мерность пространства, необходимая для описания полной системы, определяется числом степеней свободы этой системы, что является следствием правила фаз. [c.10] При использовании графических отображений состояния системы следует принимать во внимание характер изменения численных значений параметров. Значение температуры теоретически может меняться от О до оо. Пределы изменения численных значений концентрации зависят от способа выражения этого параметра. Если введено условие нормирования состава, т. е. С,- = Л , то параметр ограничен. Если концентрации выражены величинами, отнесенными к определенному количеству воды (растворителя), то ограничения снимаются, а точка состава чистого солевого компонента уходит в бесконечность. [c.11] Построение диаграмм удобно вести в барицентрических координатах, т. е. при нормировании состава системы (обычно коэффициент нормирования приравнивают к 1 или 100). В этом случае расчет содержания отдельных фаз в системе проводят, применяя правило рычага. Следует обратить внимание на то, что построение по правилу рычага возможно только на изотермических проекциях, так как температура не относится к нормируемым параметрам. [c.11] С целью графического отображения водно-солевых систем используют линейные координаты с углами между ними в 60 или 90° для параметров концентраций и 90° для температуры. Выбор угла определяется удобством построений при количественных вычислениях. При построении изотермических проекций применяют нормирование по всем или некоторым компонентам, а также выражения в виде отношений концентраций отдельных ионов или отношения содержания воды к сумме солей. В некоторых случаях (для пяти- и более компонентных систем) выбирают смешанный вариант построения плоских проекций — одна из них строится для основных выбранных компонентов (обычно ионов этих компонентов), подвергнутых нормировке, а содержание остальных, оставшихся вне нормирующего полинома, выражают на проекциях как отношение к содержанию нормируемых ионов. [c.11] Рассмотрим конкретные построения диаграмм различных систем. [c.11] Примем во внимание, что двухкомпонентная система при наличии одной фазы имеет три степени свободы, если учитывать давление, или две, если давление постоянно. [c.11] Изотермическая проекция без нормирования состава может быть построена в прямоугольных координатах с отнесением количества солей к постоянному количеству воды, как это показано на рис. 1.4. [c.13] При практической необходимости видеть взаимное превращение фаз в поли-термическом режиме прибегают к построению политермической проекции диаграммы, нормированной по сумме сол й (т е, с исключением воды). Частный случай такой проекции показан на рис. I. 5. [c.13] Водно-солевые четырехкомпонентные системы подразделяют на два типа — с химической связью между компонентами (взаимные) и без этой связи (простые), что приводит к различному их геометрическому отображению. Геометрический образ этих систем является четырехмерной фигурой, которая может быть представлена двумя изотермическими проекциями (солевой и водной) при нормировании координат в первой. Это наиболее распространенный и удобный для расчетов вариант проектирования (для простых систем иногда используют проекции в ненормированных координатах — так называемые диаграммы Левен-герца). [c.13] Для солевой нормированной проекции состояния простой четырехкомпонентной системы обычно используют прямоугольный треугольник. Пример проекции для системы Ма ЦСГ, SO , O . HjO при 100° приведен на рис. 1.6. Боковая проекция отображает содержание воды в расчете на 100 эквивалентов солей в моновариантных изотермических системах, солевой состав которых отображен линией AB на треугольной проекции. Расположение водной проекции относительно солевой определяют, исходя из удобства последующего построения. [c.13] Пример построения квадратной проекции для системы К , Mg Ц СГ, SOj i Н2О приведен на рис. 1.7. Водная проекция, как и в случае проекций трехкомпонентной системы, строится на одной из сторон солевой проекции. [c.14] Основную солевую проекцию взаимной пятикомпонентной системы можно представить в виде квадрата по аналогии с четырехкомпонентной взаимной системой. В этом случае изображение может осложняться выходом некоторых точек за пределы диаграммы. Подробности построений этого типа можно найти в работах [6, 7]. [c.15] Вернуться к основной статье