ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Правило соединительной прямой и правило рычага из "Технология минеральных удобрений " Линия НА является геометрическим местом фигуративных точек растворов, насыщенных льдом, а линия АВ — растворов, насыщенных солью. Эти линии называются кривыми растворимости льда (НА) и соли (АО). Точка А пересечения этих линий, соответствующая насыщению раствора двумя твердыми фазами, называется эвтектической. Температура В и состав К, соответствующие эвтектическому равновесию, называются эвтектической температурой и эвтектическим составом. При эвтектической температуре из раствора кристаллизуется эвтектическая смесь компонентов, и система полностью затвердевает ниже этой температуры жидкая фаза в системе существовать не может. [c.70] как в рассматриваемом случае, одним из компонентов системы является вода, а одной йз твердых фаз, находящихся в эвтектическом равновесии, — лед, эвтектическую точку называют также криогидратной. [c.71] На диаграмме рис. 4 площадь выше HAD — область ненасыщенных растворов соли. Площадь A D — область, в которой насыщенный раствор соли находится в равновесии с избытком соли в твердой фазе. Эту область называют полем кристаллизации данной соли. Площадь АВН — поле кристаллизации льда. Область OB S соответствует смеси двух твердых ф аз — соли и льда. [c.71] В каждой из областей диаграммы, помимо перечисленных конденсированных (жидких и твердых) фаз, присутствует и паровая (газовая) фаза, находящаяся в равновесии с остальными. Ее следует учитывать при определении числа степеней свободы системы. Так как число компонентов равно двум, то в области выше HAD, где система состоит из двух фаз (ненасыщенный раствор соли и пар), она имеет две степени свободы, — система двухвариантна С = К - -2 — Ф = = 2 -1- 2 — 2 = 2). В областях A D ж. АВН системы, состоящие из трех фаз (пар, насыщенный раствор и по одной твердой фазе), одновариантны. Также одновариантна система и в области OB S (здесь тоже три фазы — две твердые и пар). [c.71] Во всех случаях, когда система одновариантна, произвольно может быть изменен лишь один параметр — либо температура, либо концентрация, либо давление пара. Изменение в известных пределах одного из этих параметров не Изменит числа фаз и их качественного состава. Произвольное изменение двух параметров вызовет изменение или качества фаз, или их числа, или того и другого. [c.71] Точка А и все другие точки на эвтектической прямой ВС, соответствующей температуре кристаллизации эвтектики, безвариантны. Здесь находятся в равновесии четыре фазы — пар, раствор и две твердые (лед и соль), поэтому С = К 2 — Ф = 2 2 — 4 = 0. Если изменить один из параметров, например температуру, одна фаза исчезнет при понижении температуры — жидкая, при повышении — одна из твердых. [c.71] Когда будет достигнута эвтектическая температура, точка системы передвинется в гпц, точка раствора — в А, точка твердой фазы — ъ С. Дальнейшее отнятие тепла от системы вызовет одновременную кристаллизацию из оставшегося раствора эвтектической смеси (криогидрата) соли и льда при неизменной температуре В. Переходящая в твердую фазу эвтектическая смесь К будет присоединяться к ранее выпавшим кристаллам соли 5, и фигуративная точка твердой фазы в процессе кристаллизации эвтектики будет перемещаться от С к т . Так как состав эвтектической смеси и состав раствора в точке А одинаковы, то вымерзание эвтектики не вызывает изменения состава раствора точка раствора А остается неподвижной до полного его исчезновения. Фигуративная точка всей системы также остается неподвижной в т. После исчезновения жидкой фазы температура системы, состоящей йз двух твердых фаз (не считая пара), будет вновь понижаться и точка системы будет передвигаться от m к т. [c.72] При охлаждении раствора, содержащего п% соли, по достижений температуры, соответствующей точке пересечения линии п п с кривой растворимости ЛЯ, в твердую фазу будет выделяться лед. [c.73] Второе свойство диаграммы определяется правилом рычага (называемым также правилом отрезков или правилом центра тяжести) количества двух составных частей, образующих систему, обратно пропорциональны длинам отрезков, заключенных между фигуративными точками этих составных частей и фигуративной точкой системы. Например, когда в результате изотермического испарения из системы т удалится часть воды и фигуративная точка оставшейся части системы переместится в р, отношение количества оставшейся части системы р к количеству испаренной воды Е будет равно Ет т р, в оставшейся системе р отношение количества твердой фазы к количеству раствора равно Ь-1р1р81. [c.73] Но так как (100 — т) есть длина отрезка т 8 , а (т — I) — длина отрезка т Ь , то отношение количеств жидкой и твердой фаз в системе равно отношению отрезков т З /т Ьз, т. е. количества этих фаз обратно пропорциональны длине отрезков, прилегающих к их фигуративным точкам. [c.73] Вернуться к основной статье