Диаграммы состояния водно-солевых систем

Анализ диаграммы состояния дает возможность судить о структуре застывшего сплава, а следовательно, и о механических его свойствах. Исследование диаграмм плавкости является одним из методов физико-химического анализа, который в настоящее время представляет собой хорошо разработанную специальную отрасль физической химии. Этот метод применяется не только к металлическим системам, но и к другим. Так, например, исследование диаграмм состояния водно-солевых систем дает возможность изучить процессы, происходящие при выделении солей из растворов, что очень важно для правильной эксплуатации соляных озер. [c.205]

Тройные системы. В практической работе как с металлическими сплавами, так и с силикатными, водно-солевыми и другими системами чаще приходится иметь дело не с двумя, а с большим числом компонентов. Остановимся вкратце на диаграммах состояния тройных систем. Для выражения состава тройной системы воспользуемся опять правильным треугольником ( 128). Отложим температуру на осях, перпендикулярных плоскости треугольника, строя на нем в виде трехгранной призмы физико-химическую фигуру или физико-химическую модель состояния. Каждая из граней этой призмы представляет диаграмму состояния соответствующей двойной системы, а точки внутреннего объема ее — тройные системы с различным относительным содержанием компонентов. [c.348]

Рассмотрим двухкомпонентную систему, взяв в качестве примера смесь, компоненты которой взаиморастворимы в жидком состоянии и нерастворимы — в твердом. Таковы водно-солевые системы, некоторые сплавы, смеси солей и т. п. В подобных системах газообразная фаза (пар) практически отсутствует (конденсированная система), поэтому в условиях постоянства силовых полей (см. разд. IV.2) на их физическое состояние влияет лишь один внешний фактор — температура. Правило фаз для таких систем имеет следующий вид С = + —Ф. Возможное число степеней свободы рассматриваемых систем равно 2 С = 2 + + 1 — 1=2. Это — температура и концентрация любого из компонентов. Поэтому фазовые диаграммы таких систем, как правило, строят в координатах состав—температура . Рассмотрим в качестве примера фазовую диаграмму произвольного сплава, не образующего твердый раствор (рис. IV.2). [c.195]

Если при растворении соль не образует с водой кристаллогидратов, то диаграмма состояния ее будет подобна диаграмме системы Сс1 — В1 (см. рис. 32). Однако водно-солевые системы отличаются от металлических тем, что температуры плавлення солей обычно очень высокие, часто выше критической температуры растворителя, Вследствие этого смеси солей с малым содержанием воды приготовить невозможно и участки диаграмм состояния, близкие по составу к чистым (100%) солям, пе могут быть изучены. [c.194]

Эти условия определяются изучением растворимости и давления пара насыщенных растворов в соответствующих водно-солевых системах. Получаемые в результате такого изучения физико-химические диаграммы указывают равновесные состояния системы нри различных параметрах, а также выявляют общие закономерности кристаллизации солей при изменениях параметров. [c.234]

Тройные системы. В практической работе как с металлическими сплавами, так и с силикатными, водно-солевыми и другими системами чаще приходится иметь дело не с двумя, а с большим числом компонентов. Остановимся вкратце на диаграммах состояния тройных систем. Для выражения состава тройной системы воспользуемся опять правильным треугольником ( 128). Отложим температуру иа осях, перпендикулярных плоскости треугольника, строя на нем [c.343]

Представить изменение состава четырехкомпонентной системы можно только посредством трехкоординатной диаграммы, которая имеет вид правильного тетраэдра и демонстрирует только изменение состава при постоянных температуре и давлении. Примеры таких диаграмм приведены на рис. 5.8,6 и в. Для практических целей пригодны двухкоординатные диаграммы при постоянных величинах мольных составов двух из компонентов (см., например, рис. 5.8,в и г), либо трехкоординатные диаграммы при фиксированном мольном составе одного из компонентов. При построении диаграммы системы, показанной на рис. 5.8,в, целесообразно считать постоянным содержание воды. Изучение состояния многокомпонентных растворов и равновесных составов жидкость—твердая фаза, чаще всего проводилось на примерах водных солевых смесей (см. [133, 22]). Рассмотрение четырех- и пятикомпонентных систем не входит в нашу задачу фазовое равновесие в таких системах подробно обсуждается в книгах Риччи [ПО], Фогеля [138] и Цернике [146]. [c.297]

Графическое изображение и расчеты многокомпонентных систем осуществляют способами, рассмотренными выше, вводя соответствующие ограничения. Так, изобарно-изотермическая диаграмма водной пятикомпонентной системы потребовала бы для своего изображения четырехмерной фигуры. В трехмерной фигуре можно изобразить только солевой состав насыщенных растворов и твердых фаз этой системы или водную диаграмму при постоянной концентрации одного из компонентов — изоконцентрату. Вводя дальнейшие ограничения, можно строить для многокомпонентных систем плоские диаграммы. Например, для водной пятикомпонентной системы на плоской треугольной или прямоугольной диаграмме можно изобразить состояние системы (поля кристаллизации) без учета содержания воды и при постоянной концентрации еще одного из компонентов. Для другой концентрации этого компонента потребуется построить другую изоконцентрату на этой же или на другой диаграмме. [c.115]

Диаграммы состояния, отражающие плавление твердых фаз или их кристаллизацию из расплавов, называют диаграммами плавкости. Они, в частности, характеризуют высокотемпературные процессы, идущие при обжиге шихт. Когда в системе имеется жидкая фаза при обычной, невысокой температуре, фазовую диаграмму называют диаграммой растворимости. В неорганической технологии особенно часто пользуются диаграммами растворимости при переработке водных растворов солей, связанной с их растворением и кристаллизацией. Анализ фазовых превращений с помощью этих диаграмм позволяет установить ш закономерности образования природных солевых залежей, а в некоторых случаях предвидеть не только их состав, но и условия залегания. [c.60]

Рис. I.e. Изотермические проекции (солевая и водная) диаграммы состояния системы

Эта кислотно-солевая система позволила перейти от диаграмм водных систем к системам в расплавленном состоянии. [c.447]

И. С использованием значений индексов на водной и солевой проекциях диаграммы состояния системы получаем на единицу массы исходного раствора [c.77]

При исследовании гетерогенных систем методом физико-хими-ческого анализа представляется возможным установить наличие химического взаимодействия отдельных составных частей системы, проследить за исчезновением существующих или появлением новых фаз в системе при изменении температуры, давления и состава и оконтурить области существования фаз на диаграмме состояния. Вследствие этого метод физико-химического анализа нашел широкое применение при исследовании гетерогенных систем типа солевых и металлических сплавов и водных растворов с осадками солей. [c.11]

Все рассмотренные выще проекции диаграмм состояния тройных и четверных систем относились к области насыщения жидкой фазы по крайней мере одним соединением. При переходе к пятикомнонентной системе проектирование осложняется, так как требуются четыре проекции для изображения распределения компонентов между фазами в зависимости от состава и температуры, т. е. изотермические проекции должны быть стандартизованы еще по одному параметру, отражающему состав системы. Часто вместо постоянной численной величины этого параметра выбирают состояние насыщения какой-либо солью и сводят пятикомпонентную систему к частному случаю четырехкомпонентной. На солевых проекциях диаграмм каждое поле соответствует насыщению двумя твердыми фазами. При расчете изобразительных точек нз солевого состава системы вычитают содержание насыщающей соли, а остальную часть пересчитывают в индексы по модели четырехкомпонентной системы с изображением солевой проекции в виде прямоугольного треугольника. На рис. I. 9 приведен пример изображения состояния системы Na" , К , Mg ( r, SOj, HjO при 25 °С в области насыщения хлоридом натрия. Поля в солевой треугольной проекции указывают на вторую насыщающую соль. Помимо боковой водной проекции, приведена вторая, иногда называемая натронной, на которой отмечено в виде удвоенных эквивалентов Na+ [c.14]

Водно-солевые системы обычно изучают под атмосферным да1влением. Поскольку из.менения его не бывают столь значительными, то фактор давления при этом не учитывают. Как правило, диаграммы состояния таких систем являются плоскостными, построенными в координатах температура — состав. В редких случаях их изображают в пространстве, учитывая еще третью ось — ось давлений. Плоскостное изображение водносолевых систем можно рассматривать, как сечение пространственной диаграммы состояния плоскостью постоянного давления. [c.175]

Точка С называется эвтектической точкой или просто эвтектикой. Состав эвтектики на диаграмме определяется точкой X. Эвтектику в водно-солевых системах иногда называют криоги ратом, а С — криогидратной точкой. Эвтектика — механическая смесь компонентов в твердом состоянии, из которой образована система. На диаграмме выше кривых А СВ лежит однофазная область (ж) жидких растворов) расплавов). Поля диаграммы А СаА, В СЬВ и АаЬВА — двухфазные области. В первых двух полях в равновесии находятся кристаллы одного из компонентов и расплав, в третьем — кристаллы обоих компонентов. Наприм , диаграммы такого типа получены для ряда систем металлических ( d—Bi), солевых (Li l — K I), водно-солевых (HgO— K I) и др. [c.71]

В качестве примера рассмотрим равновесие между жидкими и твердыми фазами в сплавах и водно-солевых системах. Системы, в которых отсутствует газовая фаза или же ею можно пренебречь, называются конденсированными. До тех пор, пока внешнее давление выше давления пара системы, газовая фаза не может образовываться и небольшие колебания давления пе будут влиять па форму кривых диаграммы состояния между остальными двумя неремеиными температурой и составом. Изменение давления также пе влияет на равновесно между твердыми и жидкими фазами коиденсированной ср1стемы ввиду малой их сжимаемости. [c.109]

Рис. I. 9. Изотермические проекции (натронная —а, основная солевая—б, водная—в) диаграммы состояния системы Na+, К+, Mg +Il i-, SO -, Н О.

Исследования относятся к области гетерогенных равновесий в тройных и многокомпонентных системах. Предложил (1893) т. и. метод остатков, позволяющий определять хим. состав ТВ. фаз, кристаллизирующихся в тройных системах, не отделяя эти фазы от маточного р-ра. Разработал способы изображения равновесий в тройных (1892) и четверных (1907—1909) системах. Исследовал (1913) равновесия в тройных системах с обл. расслоения, а также установил диаграммы состояния мн. водно-солевых тройных и четверных систем. [c.422]

Эта система является весьма сложной как по количеству твердых фаз, так и по их склонности кристаллизоваться в метастабильном состоянии. Метастабильные участки мирабилита, тенардита, галита и эпсомита вклиниваются внутрь поля астраханита (области, ограниченные пунктирными линиями). Состав солевой массы исходной морской воды и рассолов большинства соляных озер морского типа приближенно можно изобразить точкой 1 — в процентах ион-эквивалентов Mg/2 — 22,3, Na —77,7, l —92,5, 804/2 — 7,5. При изотермическом испарении этого раствора первой в твердую фазу будет выделяться поваренная соль. Состав раствора в процессе кристаллизации Na l изменяется по лучу кристаллизации 1—2. В точке 2 состав раствора Mg/2 — 58, Na — 42, l — 77, 8О4/2 — 23. Количество испаряемой воды в последовательных стадиях кристаллизации можно определить по водной (верхней) диаграмме (рис. 70). Если бы кристаллизовались только стабильные фазы. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология