ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применения диаграммы g—х2 к исследованию бинарных систем из "Химическая термодинамика" Ввиду того, что х[ — х1 О, х — х О, йт и йm должны быть одного знака, т. е. если масса фазы Ф увеличивается (йт 0), то массы фаз Ф и Ф должны уменьшаться йт - О, йт 0). [c.439] Таким образом, если, изобарно охлаждая жидкий сплав, мы при р имеем две фазы — Ф и Ф, то продолл ая охлаждение, мы получим фазу Ф из Ф и Ф. Увеличение. массы фазы Ф прекратится только тогда, когда одна из фаз Ф, Ф исчезнет, система снова станет двухфазной, и охлаждение будет понижать температуру. Однако какая из фаз Ф и Ф исчезнет раньше На этот вопрос легко ответить, имея в виду, что после исчезновения одной из фаз система будет состоять из двух фаз, одна из которых Ф . [c.439] Если охлаждение жидкого сплава начинается в точке М, то Ой Х2.л 01г. [c.439] Охлаждение, начатое в точке М (см. рис. 148), приведет к точке L, в которой начинается образование твердого сплава Ф. Изменения составов фаз Ф и Ф изобразятся линиями LL, и SSj-, в точке Sj вся система представляет твердый сплав Ф. Дальнейшее охлаждение будет понижать температуру Ф при постоянном составе. [c.440] Аналогичны результаты охлаждения жидкого сплава, начатого в R-. в 2 начнется образование твердого сплава Ф при охлаждении до 5з вся система представляет твердый сплав Ф , и дальнейшее охлаждение приведет только к понижению его температуры. [c.440] Начав охлаждение жидкого сплава в N, мы придем в точку L , в которой начинается появление твердой фазы Ф изменения составов фаз Ф и Ф происходят по линиям L P и S D. В момент падения температуры до tp система состоит из двух фаз Ф и Ф . Дальнейшее охлаждение при р = onst и t = onst приведет к образованию фазы Ф , масса которой (см. объяснения, данные выше) увеличивается, пока не исчезнет жидкий сплав. После этого система окажется двухфазной (твердые фазы Ф и Ф ), и последующее охлаждение будет только понижать их температуру. [c.440] В этом случае равновесие невозможно, так как условия устойчивости (20,8,3) не соблюдены. [c.442] Это также противоречит условиям (20,8,3) устойчивости равновесия. [c.443] Обозначим через А точку, абсцисса которой — общая весовая доля х , а ордината — свободная энтальпия единицы массы g. В выражения (20,8,7) и (20,8,2) для Х2 и g входят также массы т, т фаз. Поэтому, если, не изменяя р, t, от которых зависят х, х1, g и g , произвольным образом изменять массы т и т (вводя, например, извне новые массы компонентов), то Xj и g будут изменяться, а точка Л —перемещаться. [c.444] При пользовании диаграммой g — х очень важно следующее обстоятельство. Точка Л, перемещаясь при изобарно-изотермическом изменении масс фаз, всегда находится на отрезке Л Л . Это легко показать, так как, пользуясь тем, что т = т + т , можно зависимости (20,8,7) и (20,8,2) привести к виду. [c.444] Это и означает, что точка А находится на отрезке А А при изо-барно-изотермическом изменении Xg от Оа до Оа отрезок aA= g будет изменяться от а А до а А , оставаясь всегда ординатной точки отрезка А А . [c.445] Прежде всего заметим, что в равновесной бинарной системе число фаз не может быть больше четырех. Но при четырех фазах бинарная система нонвариантна, равновесие возможно только при вполне определенных значениях р,, и давления и температуры. Если заданные давление и температура отличаются от и то равновесие невозможно. [c.445] При трех фазах бинарная система моновариантна поэтому каждой температуре должно при равновесии соответствовать давление, определяемое зависимостью р = ц 1). Следовательно, и трехфазная система не окажется равновесной, если заданные значения р и t не соответствуют зависимости р = ц (/). Бинарная двухфазная система бивариантна, и равновесие возлюжно при любых заданных значениях р и t. [c.445] Таким образом, если постоянные значения давления и температуры выбраны произвольно, то бинарная система может быть в равновесии только при числе фаз, не большем 2. [c.445] Однако нужно иметь в виду, что равновесие однофазной системы, образованной фазой Ф, стабильно на участке АВ, на участке же ВС — равновесие метастабильно. Таким же образом равновесие однофазной системы, состоящей из фазы Ф , стабильно на участке /Си метастабильно на участке КЕ. Чтобы в этом убедиться, покажем, что при изобарно-изотермическом изменении общей весовой доли от ОЬ до Ок равновесна также и двухфазная бинарная система, образованная фазами Ф и Ф , и что свободная энтальпия этой системы меньше свободной энтальпии любой из однофазных систем на участках ВС и КЕ. [c.446] Следовательно, условия равновесия (20,8,9) двухфазной системы выполнены. [c.447] Как известно, изобарно-изотермические процессы происходят в направлении уменьшения свободной энтальпии. Поэтому в пределах весовой доли х от ОЬ до Ok двухфазная жидкая бивариантная система более устойчива, чем однофазная последняя может превратиться в двухфазную, а обратное превращение невозможно. [c.447] Примеры двухфазных бинарных жидких систем и их критических состояний приведены в 20,1 и 20, 2. При приближении к критической температуре точки В w. К, через которые проходит двойная касательная, становятся все ближе и ближе друг к другу и, наконец, сливаются в критической точке расслоения. Начиная с критической температуры во всем температурном интервале, в котором бинарная система однофазна при всех составах, изобара-изотерма g = g(x, имеет вид, изображенный на рис. 149,6. [c.447] Вернуться к основной статье