Диаграммы более сложных систем

Графическое представление фазовых равновесий (фазовые диаграммы). Изучение фазовых равновесий в более сложных случаях (несколько компонентов, несколько фаз) почти невозможно без применения графических методов. Равновесие в одно- и двухкомпонентных системах достаточно легко можно представить на диаграмме (или на диаграммах) в прямоугольной системе координат. Когда число компонентов системы велико, графическое представление равновесий и интерпретация фазовых диаграмм затруднены. Ограничимся разбором общих правил построения фазовых диаграмм и рассмотрим несколько простых типичных примеров. Составление диаграмм обычно основывается на принципах соответствия и непрерывности (Курнаков [21]). [c.184]

Общие принципы графических расчетов, так называемого правила соединительной прямой и правила рычага, изложенные ранее для диаграммы двойных систем, приложимы и к тройным системам и более сложным системам. Построения сделаны для случаев изотерм простейших тройных систем, изображенных в треугольных и прямоугольных координатах. [c.95]

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. ХП1, 2, 7, 8, 9, 10). [c.392]

Возможны более сложные системы, в которых растворитель (вода) образует гидратированные соли (рис. У-26). В простейшем случае получаются как бы две соединенные диаграммы для систем вода — кристаллогидрат — безводная соль. Иногда соль образует несколько кристаллогидратов различной степени гидратации и на кривой растворимости в этом случае можно наблюдать несколько механизмов процесса. В зависимости от подбора начальной концентрации можно получить в такой системе кристаллы с различным содержанием кристаллизационной воды либо безводную соль. В пределах Хе, — Хе2 кристаллизуется водная соль, а в пределах А е, — 1 — безводная. [c.392]

Хотя в промышленной практике сравнительно редко встречаются случаи разделения двухкомпонентных систем, теория ректификации бинарных смесей имеет большое познавательное значение, ибо позволяет со всей отчетливостью выявить приемы п. методы исследования процесса, происходящего в ректификационном аппарате, и представить результаты такого изучения на весьма наглядных расчетных диаграммах. Используя графические приемы, удается наиболее просто представить принципы расчета различных режимов работы колонны, носящие общий характер и равно приложимые и к более трудным случаям, когда разделению подвергается уже не бинарная, а значительно более сложная многокомпонентная система. [c.121]

Мы рассмотрели простой пример. В промышленности обычно встречаются более сложные системы, например двойных кристаллогидратов и т. д. Знание принципов построения фазовых диаграмм позволит легко интерпретировать диаграммы сложных систем и проводить необходимые стехиометрические расчеты. [c.202]

Часть пограничных кривых четверной системы исходит из тройных инвариантных точек на гранях тетраэдров (как показано на рис. 43), а остальные, появляющиеся в более сложных системах, располагаются внутри тетраэдров. В каждой инвариантной точке четверной системы пересекаются четыре пограничные кривые и сосуществуют в равновесии четыре твердые и одна жидкая фазы. Необходимость пространственных изображений создает значительные неудобства при построении и использовании такой диаграммы. [c.91]

В заключение проследим ход кристаллизации при изотермическом испарении воды из более сложной системы, в которой существуют кристаллогидраты и двойные соли. На рис. 5.68 изображена квадратная диаграмма водной взаимной системы Na" , Mg - у СГ, S0 при 100 °С. На этой диаграмме имеются четыре тройные точки, в каждой из которых соприкасаются поля кристаллизации трех соединений. Точки Рх, Ра и Р являются инконгруэнтными точками перехода, и только одна точка Е — конгруэнтная эвтоника, в которой заканчивается процесс изотермического испарения при полном Высыхании системы и любом начальном составе исходного раствора. [c.185]

При исследовании равновесия в бинарных системах это не имеет существенного значения. Однако при изучении равновесия в тройных и более сложных системах это обстоятельство имеет очень существенное значение, так как точки, изображающие в диаграмме равновесия составы жидких фаз, располагаются беспорядочно. Это вынуждает проводить большое число экспериментов и затрудняет интерполяцию полученных данных. Динамический метод обычно применяется в тех случаях, когда для определения состава паровой фазы требуется очень небольшое количество смеси. Это дает возможность заранее задавать составы жидкой фазы. [c.21]

Мы не имеем возможности подробнее остановиться на структуре диаграмм равновесия жидкость—пар и жидкость—жидкость— пар в тройных и более сложных системах. Наиболее подробно и наглядно диаграммы таких систем представлены в [39], особенно полезны графические построения для четырехкомпонентных систем. Хорошие диаграммы для тройных систем приведены в учебнике по физической химии под ред. Б. П. Никольского [45] (обычно в учебной литературе этим вопросам уделяется минимальное внимание). Для ознакомления с общими способами изображения состава многокомпонентных систем и построения для них диаграмм состояния можно рекомендовать заслуженную книгу Аносова и Погодина [46]. [c.85]

Материал справочника охватывает около четырех тысяч систем и содержит 1400 диаграмм плавкости, основная часть которых (около 1100) описывает тройные и более сложные системы. [c.13]

На рис. 35 изображена диаграмма более сложной водно-солевой системы—системы, образованной водой и хлористым магнием. Мы ие будем подробно разбирать ее, так как надписи помогут читателю самостоятельно разобраться в ней. Скажем [c.61]

В настоящее время и в Советском Союзе и за рубежом особое внимание уделяется ниобию как перспективному конструкционному материалу. Однако свойства ниобия и особенно его сплавов еще недостаточно изучены. В литературе имеются неполные сведения о тройных и более сложных системах, в то время как значение диаграмм состояния позволяет более обоснованно подходить к выбору новых композиций сплавов и режимов их термической обработки. [c.16]

При рещении проблемы создания жаростойких покрытий еще в значительной мере преобладает эмпиризм, обусловленный недостатком термодинамических и кинетических данных для высоких и сверхвысоких температур. Нет достаточного количества диаграмм состояния металл (сплав)—покрытие — кислород, данных по термодинамическим активностям компонентов в сложных системах, давлению паров, диффузионным подвижностям компонентов в тройных, а также более сложных системах и т. д. Кроме того Сложность изучаемой системы подложка—покрытие — коррозионная среда, включающей большое число изменяющихся параметров, создает значительные трудности для изучения механизма протекающих процессов. Этим отчасти можно объяснить тот факт, что-несмотря на важность задачи и значительные научно-техниче-ские силы, занятые ее решением, до сих нор не созданы покрытия, удовлетворяющие разнообразные запросы современной техники. К настоящему времени, например, разработаны покрытия на вольфраме, работающие лишь 20 час. при 1800° С, что же касается температур > 2000° С, то> срок службы покрытий здесь ограничивается несколькими десятками минут [c.216]

В заключение проследим ход кристаллизации при изотермическом испарении воды из более сложной системы, в которой существуют кристаллогидраты и двойные соли. На рис. 3.47 изображена квадратная диаграмма водной взаимной системы Na , [c.112]

Расслаивание газовой смеси, естественно, может иметь место и в тройных и более сложных системах. Известно, что свойства тройной системы тесно связаны со свойствами образующих ее двойных систем. Например, в пространственной диаграмме тройной системы аммиак—метан—азот, построенной по нескольким изотермам, имеется кривая двойных гомогенных точек, соединяющая две двойные и две тройные гомогенные точки. [c.99]

Наибольший интерес обычно представляют зависимости свойств от состава. Эти зависимости удобно описываются плоскими диаграммами в случае двухкомпонентных систем и объемными диаграммами в случае трехкомпонентных систем. Более сложные системы требуют введения дальнейших упрощений. Для их исследования разработаны специальные приемы. Примерами диаграмм состав-свойство могут служить все приведенные выше диаграммы состояния, выражающие зависимость температуры начала кристаллизации, т. е. одного из физических свойств системы от состава этой системы. [c.190]

В заключение проследим ход кристаллизации при изотермическом испарении воды из более сложной системы, в которой существуют кристаллогидраты и двойные соли. На рис. 52 изображена квадратная диаграмма водной взаимной системы Na+, Mg2+ l, SO4 при 100° С. На этой диаграмме имеются четыре тройные точки, в каждой из которых соприкасаются поля [c.118]

Диаграмма, изображенная на рпс. 81, отвечает не двойной, а более сложной системе. [c.114]

Описанный здесь способ термодинамического построения диаграмм может быть применен и к более сложным системам, в которых компоненты образуют между собой химическое соединение. Число таких диаграмм чрезвычайно велико. Их разнообразие связано с тем, образуют ли компоненты только одно соединение или несколько, образуют ли эти соединения с компонентами твердые растворы, может ли соединение плавиться или оно разлагается ниже тшпературы плавления, обладают ли компоненты или соединения полиморфизмом, получается ли в системе одна жидкая фаза или две. Благодаря применению описанного метода большое количество таких диаграмм было построено [c.73]

С теоретической точки зрения совершенно ясно, что новые химические соединения, образующиеся в бинарных и более сложных системах, должны в ряде случаев быстрее или медленнее реагировать с добавляемыми реагентами, чем смеси компонентов. Поэтому можно было надеяться обнаружить на физико-химических диаграммах скорость реакции — состав сингулярные точки, отвечающие образованию химических соединений. [c.6]

Рассмотренный выше принцип изображения равновесия может быть распространен на более сложные системы, состоящие из смеси щелочных металлов, например, натрия и калия. Концентрационный комплекс такой системы представлен на рис. 7. Полная диаграмма состояния такой системы и ее сечения имеют довольно слол пый вид и в настоящей работе не рассматриваются. [c.11]

С переходом к более сложным системам число возможных вариантов возрастает. В системе с п=—2, в которой общее число фаз превышает на 2 число фаз в нонвариантной ассоциации, для построения всех элементов диаграммы [c.173]

Важная особенность процесса состоит в том, что он происходит со скоростью, намного превышающей скорость колебаний атомов в связях(принцип Франка — Кондона). Малая длительность перехода из основного состояния в возбужденное резко отличается от того, что происходит при поглощении кванта радиочастотной энергии в ЯМР-спектроскопии, где поглощение может происходить медленно по сравнению со скоростью химической реакции (1, стр. 60—62). Поэтому электронно возбужденная молекула в первый момент своего образования ( < 10 сек) полностью подобна молекуле в основном состоянии в том, что касается положения и кинетической энергии атомов, но ее электронная конфигурация резко отличается от конфигурации основного состояния. Дальнейшее развитие событий зависит от ряда факторов некоторые из них могут быть наилучшим образом иллюстрированы с помощью энергетических диаграмм типа тех, которые использовались выше (1, стр. 208). Далее процесс поглощения будет рассмотрен на примере двухатомных молекул, но приводимые соображения легко перенести и на более сложные системы. [c.340]

Более сложная система, содержащая одну жидкую и две твердые фазы, представлена на рис. 4.7. Ее поведение при температуре выше Ге (температуры Г, и Гг на рис. 4.7) аналогично рассмотренному выше. При.температуре к функциям g x) для всех трех фаз может быть проведена общая касательная, что, как уже говорилось, соответствует существованию трехфазного равновесия это значение температуры самое низкое, при котором может существовать жидкая фаза, причем только определенного состава (хе). При более низких температурах (например, при температуре на рис. 4.7) в равновесии находятся две твердые фазы. Точка на фазовой диаграмме с координатами Т , Хе) называется точкой эвтектики. [c.160]

В этой более сложной системе, содержащей металл, способный к образованию нескольких различных ионов, приводятся уравнения, описывающие равновесия между этими ионами. На диаграммах эти равновесия отражены следующим образом. Уравнение решается для того частного случая, когда активности ионов, находящихся в равновесии друг с другом, равны. Кривые для этих частных случаев разбивают диаграмму на поля, называемые областями преобладания. Точкам, лежащим в той или иной области преобла- [c.221]

В качестве примера рассмотрим диаграмму более сложной системы, состоящей из компонентов А, В п С, образующих двойное и тройное соединения (рис. 97). Эта система имеет четыре бинарных эвтектических точки Е , Е , Е , Е , четыре тройных эвтектических точки бд, 63, е одно бинарное химическое соединение ВС с максимумом в точке О] девять линий тройных фазовых равновесий и пять областей кристаллизации, в которых кристаллизуются чистые компоненты Л, В, С одну область кристаллизации тройного химического соединения АВС одну область дйойного соединения ВС. [c.279]

Для многокомпонентных систем помимо температуры и давления в качестве параметров состояния фигурируют также соответствующие концентрации. При этом картина хотя и усложняется, но принципиально не меняется. Как и в случае однокомпонентной системы, в более сложных системах можно перейти от пространственной диаграммы, характеризующей зависимость изобарно-изотермического потенциала от каких-либо двух параметров состояния (приняв остальные постоянными), к плоской диаграмме состояния в координатах Т—х, р—х и р—Т (дг—концентрация одного нз компонентов). Принципиальная схема построения и перехода к диаграмме Т—х для двухкомпонентной двухфазной системы при постоянном давлении аналогична вышеописанной для однокомпонентной системы. [c.257]

Па рнс. 9а представлены в качестве примера кривые измоленин 9- V, у, вычисленных но (27), для одной из двойных систем реакций, могущих протекать при окислении кислородом углерода. Левая и нра-ная стороны графика отвечают одиночным реакциям. Все точки, лежащие между этими двумя крайними случаями, отвечают различным соотношениям долей обеих реакций от нуля до единицы. Кривые рис. 9а могут служить для сопоставления с опытными данными при расшифровке процессов газообразования. В более сложных системах в виде трех совместно протекающих реакций приходится прибегать к трехмерным пространственным диаграммам (рис. 96). [c.54]

Существует мнение, что системы из одного компонента также являются объектом физико-химического анализа, а диаграмма свойство—температура химического индивида рассматривается как равноправная (для физико-химического анализа) с диаграммой состав—температура. Каковы бы ни были взгляды, однокомпонентные системы неизбея -но входят в физико-химический анализ, так как эти системы — начальные точки диаграммы состав—свойство двойной или более сложной системы. [c.28]

В более сложной системе, когда взаимная растворимость компонентов ограничена наличием а- и р-фаз, примыкающих на диаграммах состояния к фазам чистых веществ А и В (рис. 1.4,а), зависимость энергии Гиббса от состава будет определяться тремя характерными участками двумя — для гомогенных а- и р-структур и одним — для гетерогенной а+р-сйстемы (рис. 1.4,6). Однако и в этом случае образование такой системы из чистых компонентов приводит к выигрышу общей энергии. . [c.15]

Пользуясь адиабатическим приближением, можно найти волновую функцию и энергию электронов в поле, создаваемом ядрами при их некотором фиксированном расположении. Решение многоэлектронной задачи также весьма сложно. Обычно при отыскании волновой функции электрона заменяют его взаимодействие с каждым другим электроном неким усредненным суммарным потенциалом, создаваемым всеми электронными облаками, кроме исследуемого. Разумеется, этот суммарный потенциал зависит от расположения ядер, поскольку от него зависит форма всех электронных облаков. Таким образом находят энергию электронов при заданной конфигурации ядер. Далее мы можем найти энергию молекулы или более сложной системы в целом, прибавляя к электронной энергии кинетическую энергию ядер и потенциальную энергию их взаимодействия друг с другом. Потенциальная энергия взаимодействия ядер зависит от расстояний между ними, но от тех же расстояний зависит и энергия электронов, как потенциальная (взаимодействие с ядрами и друг с другом), так и кинетическая. Следовательно, если из полной энергии системы вычесть кинетическую энергию ядер, то останется величина, зависящая только от коордгаат ядер, но не от их скоростей. Поэтому эту величину можно рассматривать как потенциальную энергию системы, состоящей из атомов и молекул. Именно ее мы и откладывали раньше на потенциальных диаграммах. Другое название потенциальных кривых (или поверхностей) — электронные термы — подчеркивает, что в рассматриваемую величину входит полная энергия электронов, включая их кинетическую энергию. [c.106]

В более сложных системах, когда кристаллизуются соединения различной степени прочности и с различной способностью к электролитической диссоциации, построение диаграмм растворимости является сложной задачей. Представление об этом дают изотермы растворимости в системе КдО—Р2О5—Н2О при 20° С [367]. Столь же сложна изотерма 25° С системы КГ-НГ-НаО [368]. [c.91]

В процессе развития химической диаграммы при переходе от систем с меньшим числом компонентов к системам с большим числом компонентов, в зависимости от протекающих физико-химических процессов в системе, происходят определенные преобразования, изменения и усложнения диаграммы. Однако общий строй диаграммы многокомпонентной системы всегда неразрывно связан с составляющими ее системами. Наиболее существенные признаки систем с малым числом компонентов в процессе усложнения состава передаются многокомпонентным системам, фазы простых систем сохраняются в более сложных системах с новыми геометрическими характеристиками, так как по мере увеличения числа компонентов системы повышается мерность координатного симплекса, увеличива- ется количество составляющих ее простых систем, среди них появляются фигуры более высокой мерности [1, 161]. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология