ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диаграммы растворимости одной соли в воде (расчеты получения безводных солей и кристаллогидратов в двойных системах) Растворы солей, не образующих кристаллогидратов из "Графические расчет в технологии минеральных веществ Издание 2" Диаграммы равновесия указывают предельно-достижимую границу равновесного состояния системы, т. е. относятся к системам, не изменяющимся во времени. Процессы достижения равновесия протекают с различной скоростью. [c.69] Достижение равновесного состояния иногда связано с большой продолжительностью процесса. Для технологических процессов такая продолжительность часто является неприемлемой. В этих случаях технологический процесс заканчивают раньше, чем достигнуто равновесие, а равновесной диаграммой пользуются как указателем предельной границы равновесия. В практике часто применяют диаграммы, построенные по кинетическим данным, полученным на пути к достижению равновесия, так как оказалось, что многие свойства, относящиеся к неравновесным состояниям, практически ведут себя так же, как свойства равновесных состояний. [c.69] Диаграмма, изображающая зависимость между какими-либо параметрами системы с учетом изменения параметров во времени, называется кинетической дпагршло 95]. Такая диаграмма изучает не только кинетику процесса, но и соотношения между скоростью превращения (временем), температурой и составом химических систем. [c.70] Диаграмма состав—время превращения позволяет правильнее и точнее выразить равновесные состояния как конечные, проходящие ряд промежуточных неустойчивых (метастабильных) состояний, т. е. различные формы существования систем на разных ступенях равновесия. Примером кинетических диаграмм являются так называемые изохроны и полихроны , т. е. диаграммы состав—свойство систем в зависимости от времени (например изохроны кристаллизации и т. д.). [c.70] Обычно на координатах кинетической диаграммы откладываются время реакции, количество прореагировавшего вещества за определенный отрезок времени, данные кинетики растворения и т. д. [c.70] Таким образом, развивается новый раздел физико-химического анализа—физико-химический анализ неравновесных систем, изучающий соотношения между составом и свойствами неравновесной системы [53, 54, 76). Время становится одним из основных факторов, определяющих состояние какой-либо системы независимо от природы участвующих компонентов (соляные, органические, металлические и другие системы). [c.70] Кинетический метод физико-химического анализа указан Н. С. Курнаковым в его рациональной классификации методов физикохимического анализа. Начало этого направления положили работы одного из учеников Н. С. Курнакова—Н. И. Степанова с сотрудниками. [c.70] В этом методе, наряду со свойствами, зависящими от состава системы, отмечается скорость (или время) превращений. Время превращения начинает приобретать значение, равноценное свойству. [c.70] Таким образом, равновесие сопоставляется со скоростью его достижения, т. е. с кинетическими данными, что для практических целей является весьма важным. [c.70] Скорость превращения (время) изменлется в зависимости от состава системы и относится к скоростям кристаллизации и растворения солей, металлов, органических соединений, к скорости химических реакций, превращения в твердом состоянии и т. д. Известны работы о зависимости скорости химических реакций от состава и строения систем. Например, исследования скорости реакции этерификации спиртов в зависимости от их состава и строения (работы Н. А. Меншуткина), работы по изучению скорости каталитических реакций в зависимости от состава и природы катализаторов, по коррозии сплавов в завнсимости от их состава и т. д. [c.70] Таким образом, время химической реакцки становится методом познания химической системы. [c.70] Химические индивиды, как известно, обладают наибольшей скоростью превращения, а для твердых растворов эта скорость л/меньшается. Например, при быстром охлаждении органических или металлических систем образуются непрерывные твердые растворы, а при наименьшей скорости охлаждения образуются соединения с ограниченными твердыми растворами. [c.71] Корнилов делает следующие выводы Если необходимы быстрые процессы превращения и реакций, их следует искать в среде чистых веществ или химических индивидов—они имеют максимальную скорость превращения. Если требуется, наоборот, замедление процесса или более устойчивые состояния,—их следует искать в среде твердых растворов, в концентрированных областях их существования. Они обладают большей химической пассивностью и меньшей реакционной способностью, чем химические индивиды или их механические смеси [53]. [c.71] Химически чистые вещества приобрели в современной технике большое значение. [c.71] Методом изучения скорости превращения на диаграмме состав-скорость превращения можно установить появление новых фаз. [c.71] На диаграмме состав—скорость растворения, построенной по кинетическим данным, появление новой фазы вызывает, согласно принципу соответствия, разрывы сплошности на кривой кинетики растворения, т. е. появление узловой сингулярной точки, как и на диаграмме состав—свойство (вязкость, удельный вес и др.) системы. Узловая точка пересечения двух ветвей изохрон растворения на диаграмме состав—скорость растворения также отвечает определенному составу раствора, причем такому же, как и на диаграмме состав—растворимость [14]. [c.71] На рис. 17 и 18 даны кинетические диаграммы растворения гипса в растворах (NHJ3SO4. Из этих диаграмм видно, что ветви растворимости aSO,, -21120 и двойной соли пересекаются в точке , также отвечающей 34% (NHJ2SO4. [c.72] Изучение скоростей превращения в металлических системах также показало появление сингулярных точек на кривых скоростей превращения. [c.72] Изучение времени превращения в зависимости от состава и температуры расширяет область применения физико-химического анализа. [c.72] Вернуться к основной статье