ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диаграммы состояния двух- и трехкомпонентных систем при постоянной температуре Плоские и объемные диаграммы при переменном давлеЧетырехкомпонентные системы Тетраэдрическая диаграмма состояния из "Правило фаз Издание 2" Если при равновесном распределении растворенного вещества его концентрация в одном из несмешивающихся растворителей, например во втором, значительно больше, чем в первом, то второй растворитель используется для извлечения растворенного вещества из первого. Этот процесс называется экстрагированием. Так, органические вещества легко и практически полностью удаляются из водных растворов эфиром и другими органическими растворителями. Путем правильно подобранных добавок можно изменять коэффициент распределения экстрагируемого вещества. Например, органические кислоты и соли органических кислот в водных растворах распадаются на ионы. В эфире же растворимы лишь недиссо-циированные молекулы. Следовательно, для сдвига коэффициента распределения в сторону эфира необходимо понизить степень диссоциации органических кислот и солей в воде. Это достигается добавлением к водному раствору сильной неорганической кислоты или соответственно сильной неорганической щелочи. Добавление нейтральных веществ, например солей, также часто понижает растворимость органического соединения в воде (эффект высаливания) и способствует его извлечению эфиром. [c.300] В качестве примера рассмотрим превращения, которые претерпевает расплав состава N по мере изменения давления. [c.303] Образование кристаллов сопровождается выделением скрытой теплоты, которая должна отводиться для поддержания постоянства температуры. [c.304] При давлениях выше рь например в точке к, система состоит из двух фаз кристаллов А и кристаллов В, причем кристаллы А двух видов выделившиеся при давлениях ниже р1 — крупные, и выделившиеся при кристаллизации эвтектической смеси — мелкие. [c.304] Таким образом, мы видим, что плоские диаграммы кристаллизации двухкомпонентных систем при постоянной температуре (рис. 37) и при постоянном давлении (рис. 96) имеют много общего. [c.304] При наличии четырех компонентов состояние системы в простейшем случае описывается шестью параметрами, например четырьмя концентрациями, температурой и давлением. Причем любой из этих шести параметров можно рассматривать как функцию пяти остальных. Так, состояние смеси четырех не реагирующих между собой газов можно описать, задав четыре произвольные концентрации и произвольную температуру давление при этом должно иметь строго определенное значение. Можно задаться тремя концентрациями, давлением и температурой, а четвертую концентрацию рассматривать как их функцию, и т. д. Упрощение, неизбежное, когда требуется построить диаграмму, как и в предыдущих случаях, сводится к выбору таких шести параметров, чтобы, придавая одним из них постоянное значение, мы могли на основании остальных построить диаграмму, отражающую достаточно полно изучаемое свойство системы. [c.307] Чаще всего используются следующие шесть переменных мольные доли трех компонентов Хи 2, Xz, температура Т, давление р, мольный объем и причем мольный объем рассматривается как функция остальных пяти переменных. Придав температуре и давлению некоторые постоянные значения, мы можем построить объемную диаграмму в виде тетраэдра, каждая точка внутри которого будет выражать тот или иной состав четверной системы в мольных долях. [c.307] Эта диаграмма может быть разбита на ряд областей, причем каждая из областей охватывает фигуративные точки, отвечающие определенной фазе или области неосуществимых составов. Мольный объем системы на таких диаграммах никак не отражен. [c.308] Если принять длину высоты тетраэдра за 100%, то, например, отрезок ой выражает мольную долю или число весовых процентов компонента В, отрезок оа — то же для компонента А и т. д. (рис. 99). Из рисунка видно, чем ближе точка к вершине, тем больше содержание компонента, отвечающего этой вершине. [c.308] Положение изотермы начала кристаллизации того или иного компонента зависит от природы всех образующих данную систему компонентов и от температуры. Так, например, в большинстве случаев при высоких температурах взаимная растворимость компонентов повышается, и изотерма начала кристаллизации, например компонента С, лежит ближе к вершине С. При понижении температуры, наоборот, изотерма начала кристаллизации удаляется от вершины С. [c.309] Подобным же образом изменяются с температурой изотермы растворимости и других компонентов. [c.309] На рис. 1006 изотермы — поверхности показаны для трех температур T i, Т2 и Гз, причем 7, Г2 7 з. [c.310] Ряд тетраэдрических диаграмм для различных температур можно совместить в одну тетраэдрическую диаграмму совершенно так же, как это сделано для ряда треугольных диаграмм на рис. 78 и рис. 79. Но только в данном случае изотермами будут не кривые линии, а кривые поверхности. Например, рис. 100 б представляет собой совмещение трех диаграмм. [c.310] На основании этих изотерм— поверхностей можно, как и на рис. 79, найти границы, делящие тетраэдр на области, в которых в первую очередь кристаллизуется тот или иной из четырех компонентов. Пример тетраэдра, разделенного на такие области пограничными поверхностями, дан на рис. 101. [c.310] После того как в процессе охлаждения состав расплава достигает точки и, начинается совместное выделение кристаллов С, А и В, а состав остывающего расплава изменяется по кривой ио, которая является линией встречи трех поверхностей раздела. [c.311] Когда достигнута точка о, начинается совместное выделение кристаллов всех четырех компонентов, т. е. кристаллизация эвтектической смеси, причем состав расплава остается неизменным. Этот процесс идет уже при постоянной температуре и заканчивается полным затвердеванием системы, после-чего температура снова начинает понижаться. [c.311] Вернуться к основной статье