ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химический анализ из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" В конце XIX и начале XX века физико-химический анализ достиг блестящего развития благодаря работам Н. С. Курнакова и его школы, а также работам Таммана, Ле-Шателье и других исследователей. В настоящее время физико-химический анализ представляет собой самостоятельный раздел общей химии и находит широкое применение как в научных исследованиях, так и при решении технических вопросов. [c.371] В основе метода физико-химического анализа лежит изучение функциональной зависимости между числовыми значениями физических свойств химической равновесной системы и факторами, определяющими ее равновесие. При этом в зависимости от природы изучаемой системы исследуются самые различные физические свойства тепловые (теплопроводность, теплоемкость), электрические (электропроводность, э. д. с. термопары, составленной из изучаемых сплавов и металла, выбранного для сравнения, температурный коэффициент электропроводности), оптические (коэффициент преломления), механические (твердость, коэффициент сжимаемости). Кроме указанных свойств, исследуются и другие, например магнитные свойства, свойства, зависящие от молекулярного сцепления (вязкость, поверхностное натяжение), и т. д. В настоящее время разработаны методы, позволяющие исследовать более сорока различных свойств системы. [c.371] При физико-химическом анализе используются также методы рентгенографический и микроскопический, с помощью последнего изучаются микроструктуры в проходящем и отраженном свете. [c.371] Если система многофазна, то зависимость изучаемого свойства от всех факторов равновесия выражается более сложным уравнением, составленным на основе нескольких уравнений подобного же типа. [c.371] СВОЙСТВО системы изменяется скачкообразно оно описывается уже новым общим уравнением, составленным на основании другой системы уравнений типа (XIII, 1). [c.372] Примерами таких скачкообразных изменений свойств системы при изменении числа фаз могут служить изломы на кривых охлаждения при термическом анализе. Рассматриваемым свойством системы здесь является скорость падения температуры при охлаждении системы в заданных условиях. [c.372] В подавляющем числе случаев вид функции, выражаемой уравнением XIII, 1, неизвестен, и для изучения зависимости выбранного свойства от факторов равновесия пользуются построением диаграммы на основании опытных данных. Возможности этого метода ограничены тем, что мы не в состоянии строить диаграммы выше трех измерений, и, следовательно, диаграмма может описать зависимость изучаемого свойства лишь от одного или двух факторов равновесия. Однако в большинстве случаев это оказывается достаточным для решения многих вопросов. [c.372] Наибольший интерес обычно представляют зависимости свойств системы от ее состава. В случае двухкомпонентных систем эти зависимости удобно изображаются с помощью плоских диаграмм, а в случае трехкомпонентных систем — объемными диаграммами. Более сложные системы изучаются реже. Для изображения зависимости их свойств от состава разработаны специальные приемы. Примерами диаграмм состав — свойство являются диаграммы состояния, описывающие зависимость температур начала кристаллизации от состава системы (рис. XIII, 2, 7, 8, 9, 10). [c.372] Сопоставление данных термического анализа, т. е. диаграмну состояния, показанных на рис. ХП1, 2, 7, 8, 9, 10, с диаграммами, изображающими зависш мость других свойств от состава, проливает свет на ряд дальнейших подробностей. Так, например, на рис. ХГП, 13 показано, как зависят от состава бинарной системы 80з—НгО температура () начала кристаллизации, вязкость (т]) жидкой фазы при 35° С, плотность ( ) при 15° С и удельное электросопротивление (р) при 25° С. [c.372] Составу 50% 50з и 50% НаО. т. е. чистой НгЗО , отвечают четкие изломы на всех кривых состав — свойство. Это значит, что при всех указанных температурах ниже 50° С N2804 является индивидуальным не диссоциированным веществом. Эти изломы называются сингулярными точками. [c.372] Рассматривая максимумы кривых, отвечающие другим составам, можно отметить 1) при кристаллизации других соединений /пЗОз-пНгО все они находятся в расплаве в частично диссоциированном состоянии, 2) двум из максимумов температур кристаллизации, лежащих при 8,5 и 36° С, отвечают, правда не совсем точно, максимумы тоже несингулярного типа на кривых вязкости и удельного сопротивления. Это указывает на присутствие в жидкой фазе некоторого количества диссоциированных молекул химических соединений с отношениями 50з Н20 = 1 2 и 2 1. Максимум на кривой начала кристаллизации при —25° С на других кривых не отражается. Это можно объяснить большой разностью между температурами, при которых получены сопоставляемые кривые. Соединения в результате нагревания диссоциируют полностью. [c.372] Кривая плотности показывает, что только образованию наиболее устойчивого соединения Н2504 отвечает сингулярная точка. [c.372] Вернуться к основной статье