ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Глава девятнадцатая Бинарные системы с паровой фазой 19,1. Бинарные системы из "Химическая термодинамика" В настоящем параграфе будут рассмотрены системы, обе фазы которых находятся под одним и тем же давлением, причем унарная фаза жидкая, а двухкомпонентная — твердая. Примеры таких систем ледраствор нелетучей соли в воде твердое олово-4-жидкий сплав олова и цинка. [c.394] Здесь индексы ник означают начальное и конечное состояния системы. [c.394] Так как в начальном и конечном состояниях система предполагается в равновесии, то при желании х а и х [к могут рассматриваться как растворимости компонента в А . Следовательно, (18,11,5) выражает зависимость растворимости от давления при постоянной температуре. [c.395] В тех случаях, когда нельзя считать АСр постоянной, интегрирование уравнения (18,11,6) приводит к еще более громоздким выражениям. [c.396] Применим (18,11,12) к идеальной системе, в которой унарная фаза Ф, образованная компонентом А , находится в твердом состоянии, а бинарная фаза Ф , образованная компонентами Л, и Лд, — в жидком состоянии. Примем за начальное состояние системы то, в котором жидкая и твердая фазы образованы только компонентом А и находятся в равновесии при заданном давлении. При этом х н= 1, Тн = Тпп — температура плавления чистого компонента Л при заданном давлении, а Ь — мольная скрытая теплота плавления равновесной двухфазной унарной системы. [c.396] Так как при введении в жидкую фазу компонента А2 мольная доля л компонента А1 становится меньше единицы, то 1п х О, и 0 должна быть отрицательной. Это находится в полном согласии с тем, что изобарное введение компонента А 2 понижает температуру. Таким образом, Э — понижение температуры, вызванное введением второго компонента (мольная доля которого л = I — х ). [c.397] Уже несколько раз было сказано, что нет основанных на термодинамике признаков, по которым компоненты Ах и А могут быть подразделены на растворитель и растворимое. Но если по какой-нибудь причине Л считается растворителем, то (18,11,13) может быть названо соотношением, определяющим понижение температуры плавления растворителя Л ь вызванное растворением в жидкой фазе Л1 какого-нибудь компонента Ло, образующего с Л] идеальную смесь. При условии идеальности жидкой смеси природа компонента Л 2 совершенно безразлична понижение зависит только от состава жидкой смеси, т. е. от мольной доли Л1 или Ла. Таким образом, при одной и той же мольной доле лг компонент Л 3 в жидкой фазе, образованной Л1 и А , вызовет такое же понижение температуры как и компонент Лд, когда жидкая фаза образована компонентами Л 1 и Л д. [c.397] Если рассматривать компонент Л1 как растворимое (можно, например, представить, что в жидкое тело Л вводится компонент Л), который при последующем понижении температуры частью выпадает, образуя твердую фазу Ф, а раствор Л1 в Лд образует фазу Ф ), то соотношение (18,11,13) определяет растворимость Л1 в Ла. В самом деле, растворимость определяется мольной долей растворенного компонента Л1 в насыщенном растворе, т. е. в растворе, находящемся в равновесии с твердой фазой Л1. [c.397] Обратим внимание на (18,11,13). Так как 0, 9 О и 1п х 0, то из этого уравнения следует, что х , т. е. растворимость, возрастает с повышением температуры. Отсюда нужно заключить, что взависимости(18,11,13) наибольшее значение Г равно Гпл, Т 7 пл-Действительно, в (18,11,13) при Т = Т я 1п х = О, х = 1 при Т Гпл мы бы имели 1п х[ 0, х 1, что невозможно, так как по определению понятия мольная доля х 1. [c.397] Обозначим рассматриваемые два компонента через Л и Б величины, относящиеся к ним, будем отмечать индексами а я Ь. [c.398] Так доказывается предложение 1. [c.398] Это и есть предложение 2. [c.398] Другое весьма употребительное название бинарных систем — двойные смеси бинарные смеси). Словом смесь, возможно, хотят подчеркнуть, что ни одна из фаз не должна быть химическим соединением компонентов. Однако это ограничение совершенно несущественно теория применима ко всем бинарным система.м, независимо от того, является ли какая-нибудь из фаз химическим соединением компонентов, каждая ли фаза образована обоими компонентами или среди фаз имеются и такие, которые образованы только одним из компонентов. Об одной важной особенности бинарных систем, упрощающей их теоретическое рассмотрение, будет указано в 12,2,3°. [c.399] Согласно правилу фаз, наибольшее число фаз бинарной системы в состоянии равновесия равно 4, при этом система нонвариантна трехфазная бинарная система моновариантна. Особый интерес представляют двухфазные бинарные системы, которые и будут рассматриваться в этой и последующих главах. Все такие системы бивариантны, так как с = 2, ф=2ил = с + 2 — ф = 2. [c.399] Вернуться к основной статье