ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Понятие о сингулярных точках физико-химической диаграммы из "Графические расчет в технологии минеральных веществ Издание 2" Принцип непрерывности указывает, что при непрерывном, изменении состава системы или других параметров, определяющих ее состояние (температура, концентрация, давление), также непрерывно изменяются свойства системы или свойства отдельных фаз, причем кривые, отражающие эти взаимоотношения, также являются непрерывными. [c.63] Свойства всей системы в целом изменяются непрерывно лишь до тех пор, пока не изменится число или характер фаз. При появлении новых или исчезновении наличных фаз свойства системы изменяются путем скачка. При изменении числа фаз изменяется и число степеней свободы и на диаграмме состав — свойство появляется излом [35]. [c.63] На рис. 12 дана диаграмма состояния однокомпонентной системы. Линия оа — кривая давления насыщенного пара над жидкостью — является границей межлу областями существования вещества в газообразном и жидком состояниях. Ниже кривой оа — область ненасыщенного пара, выше — жидкости. Кривая оЬ соответствует давлению насыщенного пара над твердым веществом. Линия ос характеризует зависимость температуры плавления или затвердевания от давления и является пограничной кривой между областями существования вещества в жидком и твердом состояниях. [c.63] При ограниченном изменении параметров системы, когда, например, точка е перемещается только в пределах области пара, свойства вещества (вязкость, теплопроводность, плотность) непрерывно изменяются. Когда точка е, например при изменении температуры, попадает на кривую оЬ, пар превращается в твердое вещество. В этом случае при переходе вещества из парообразного состояния в твердое свойства изменяются скачком [35]. [c.63] Принцип соответствия устанавливает, что каждому физикохимическому индивидууму или каждому комплексу фаз, находящихся в данной системе в равновесии, отвечает определенный геометрический образ на химической диаграмме. [c.63] На элементах химической диаграммы—точках, линиях, поверхностях отражаются все происходящие в системе превращения. Из геометрической структуры диаграммы можно сделать выводы о числе, химической природе и границах существования фаз, которые появляются или исчезают в системе при изменении условий равновесия. [c.64] Это важное соотношение физико-химического анализа между числом геометрических элементов — точек и кривых, определяющих состав твердых фаз и соответствующих растворов,—является общим для всех свойств химической диаграммы (принцип соответствия или корреляции) [57]. [c.64] Таким образом, из общих положений физико-химического анализа вытекают представления о внутреннем единстве всех видов диаграмм состав—свойство, следующие из соответствия геометрических построений и химических процессов, несмотря на различие в природе участвующих веществ постоянного или переменного состава. [c.64] Учение о фазах дало возможность определить природу химических соединений. [c.64] Вопрос о химической природе соединений, об их составе занимает большое место в истории химии. В известном споре (1801 — 1808 гг.) о составе химических соединений Пру доказывал, что состав химического соединения постоянен, независимо от условий взаимодействия, чем соединения принципиально отличаются от растворов и сплавов. Обобщением этого явился закон постоянства состава и простых кратных отношений Дальтона, предсказанный М. В. Ломоносовым еще в 1741 г. и составивший эпоху в истории химии. [c.64] Этот спор сводился по существу к вопросу о том, как происходят химические изменения — прерывно или непрерывно, постепенно или скачком. При этом противопоставлялись прерывность и непрерывность в изменении химического состава, область растворов и сплавов, меняющихся по своему составу непрерывно, и область химических соединений, состав которых меняется прерывно. [c.65] Менделеев показал, что и растворы обнаруживают прерывные отнощения в особых точках . [c.65] Курнаков, установил, что единство прерывного и непрерывного свойственно не только растворам, но и соединениям, которые в процессе химических реакций обнаруживают непрерывные отношения. [c.65] Между соединениями постоянного и переменного состава учение о фазах не делает принципиального различия. [c.65] Изучение соединений переменного состава привело Н. С. Курнакова к выводу, что характеристика определенного химического соединения не находится в обязательной связи с постоянством состава твердой фазы в равновесной системе. Фаза, при изменении условий равновесия, может менять свой состав без нарушения гомогенности — поэтому состав фазы не характеризует образовавшегося соединения. [c.65] Для химических соединений переменного состава (сплавы, твердые растворы и др.) изменение состава происходит непрерывно с разрывом постепенности не в определенной точке, а в какой-то протяженной области состава, т. е. имеет место единство прерывности и непрерывности химических изменений. [c.66] На рис. 14 и 15 даны различные типы диаграмм состав— свойство для твердых растворов илн фаз переменного состава. [c.66] Для систем иррационального типа (рнс. 11, 14, 15) максимум не отвечает рациональным отношениям компонентов. Максимумам или минимумам на кривых различных свойств отвечают неодинаковые составы, а форма кривой в этих точках постепенно изменяется. [c.66] В результате исследований были определены, наряду с соединениями, имеющими иррациональные максимумы, также и химические соединения с рациональными температурными максимумами. [c.66] Ири изучении химического взаимодействия компонентов равновесной системы, протекающего с образованием недиссощ1ирован-ного химического соединения, И. С. Курнаковым было установлено появление на кривых свойств диаграммы состав—свойство гак называемых сингулярных точек 57). [c.67] Вернуться к основной статье