Методы графического изображения состава систем

В трехкомпонентных системах имеются две независимые переменные концентрации. Поэтому в этих системах возможно бесчисленное множество способов изменения состава жидкости. Например, состав жидкости может изменяться так, чтобы отношение концентраций двух компонентов оставалось постоянным, или так, чтобы оставалась постоянной концентрация одного из компонентов. В этих случаях в треугольных диаграммах, обычно применяемых для изображения составов фаз в трехкомпонентных системах, изменение состава выражается прямыми линиями, выходящими из вершины треугольника, — секущими или линиями, параллельными одной из его сторон, — сечениями. Применение обычных методов графической интерполяции для сглаживания данных о равновесии между жидкостью и паром возможно, очевидно, лишь в случае закономерного изменения состава жидкой фазы, например по секущим или по сечениям. При беспорядочном расположении в треугольной диаграмме точек, изображающих составы жидкой фазы, графическая интерполяция становится ненадежной. Это обстоятельство следует иметь в виду при пользовании диаграммами, выражающими условия равновесия в трехкомпонентных системах. Именно по этой причине диаграммы равновесия помещены в справочнике только для тех систем, для которых в литературе не приведены в виде таблиц фактические данные опытов. [c.543]

В настоящее время круг объектов, при изучении которых применяется построение диаграмм состав — свойство, расширился и распространился на все отделы неорганической химии, химической технологии (включая силикаты, удобрения), петрографию, на ряд объектов органической химии. В последние десятилетия метод физико-химического анализа широко используется в сравнительно новых областях химии полупроводников, теории и технике выращивания монокристаллов, радиохимии, синтезе сег-нетоэлектриков. Диаграммы состояния используются преимущественно в современном материаловедении при создании новых материалов с заранее заданными свойствами (таких как композиционные материалы различных типов, материалы, полученные методом сверхбыстрой закалки и т. д.), отличающихся тем, что они включают в свой состав, как правило, большое число компонентов. Системы с числом компонентов четыре и выше называются многокомпонентными. Их изучение и построение затруднено, во-первых, сложностями графического изображения и, во-вторых, большим объемом экспериментальной работы. Здесь на помощь физико-химическому анализу могут быть привлечены методы ма-чйтического планирования эксперимента позволяющие строить [c.279]

В зависимости от состава раствора изменяются и свойства раствора, характеризующие равновесие удельный вес, теплоемкость, вязкость, электропроводность, упругость пара и др. Таких измеримых свойств, зависящих от состава раствора, насчитывается и исследуется для технических целей более двадцати. Соотношение между составом равновесной системы и ее свойствами можно выразить методами графического изображения функции состав-свойство , строя прямоугольные, треугольные или объемные диаграммы, которые изображают геометрически изменение свойств в функции состава системы. [c.40]

Для такого выражения концентрации нет особых названий . Так как при исследованиях, проведенных по методу физико-химического анализа, надо строить диаграммы состав — свойство, то покажем, как изображается графически состав двойных систем. Если он выражен в процентах, то берут отрезок, равный в избранном масштабе 100, и откладывают на нем содержание одного компонента слева направо. На рис. 6 дана такая, как ее называют, диаграмма состава или ось состава, причем содержание компонента А откладывается вправо от точки В. На этом рисунке изображен состав трех смесей (точки Qi, Q, Q2), содержащих соответственно BQi, BQ, BQ2 процентов компонента А и соответственно AQu AQ, AQ2 процентов компонента В. Точки Qi, Q, Q2, изображающие состав системы, называются фигуративными точками ее состава. [c.24]

При построении политерм растворимости состав системы обычно изображается по методу Розебома или Скрейнемакерса, а перпендикулярно плоскости состава откладывается температура. Для графического изображения политерм растворимости тройных систем на плоскости пользуются аксонометрическими и ортогональными проекциями. [c.384]

Спрашивается, в чем же состоит сущность геометрического метода изучения процессов химического взаимодействия тел в равновесных системах В отличие от обычно применяемого препаративного пути,—пишет Н.С. Курнаков,—физикохимический анализ изучает не отдельные тела, а свойства полной равновесной системы, составленной из определенного числа компонентов. Получаемая при этом диаграмма состав—свойство представляет графическое изображение той сложной функции, которая определяет отношение между составом и свойствами однородных тел или фаз, образующихся в системе. Не зная в большинстве случаев алгебраического уравнения этой функции, мы можем выразить точно, графическим путем, взаимные соотношения состава и свойств, и притом не только качественно, ной количественно [1, стр. 64]. [c.186]

Для изображения четырехкомпонентных систем, кроме обычного тетраэдра, применяется очень простой метод, предложенный А. В. Николаевым в прямоугольных координатах строится диаграмма водной тройной системы (высаливатель —вода — экстрагируемое вещество), а в поле ненасыщенных растворов и на ветвях насыщения наносятся константы распределения при составе равновесных водных фаз. Это позволяет легко представить состав органических фаз по экстрагируемому веществу, вести все расчеты самым простейшим методом и легко графически отображать ход процесса экстракции (обычно прямые линии). [c.111]

Состав тройных систем графически может быть изображен различными методами в зависимости от способа выражения концентрации и характера протекающих превращений. При выражении концентрации компонентов в массовых (весовых) или мольных процентах (долях) состав тройных систем наиболее часто изображается в виде равностороннего или равнобедренного треугольника (методы Гиббса и Розебома [61, 85]). Если концентрация выражается в мольных или массовых единицах компонентов, отнесенных к объему или к определенному количеству одного из трех компонентов, то для изображения состава пользуются системой прямоугольных координат (методы Ван-Рейна и Скрейнемакерса [59, 73, 86]). [c.292]

По определению Н. С. Курнакова, физико-химический анализ занимается изучением соотношений между составом и свойствами равновесных химических систем, результатом чего является графическое построение диаграммы состав—свойство. Таким образом, получается геометрическая модель той сложной функции, которая должна изображать зависимость между температурой, объемом, концентрацией и другими факторами, определяющими состояние системы. Характеристика продуктов химического взаимодействия достигается здесь без предварительного выделения их в чистом виде. Устанавливая тесную связь между химическими превращениями в равновесной системе и геометрическими изображениями этих превращений, — писал Н. С. Курнаков, —физико-химический анализ вносит геометрический метод исследования в область химии [6]. [c.8]

В технологии широко используются графические методы изображения равновесных многокомпонентных систем в виде плоских и пространственных диаграмм. Эти диаграммы состояния, или диаграммы состав — свойство , построенные на основе числовых данных, полученных при экспериментальном изучении соответствующих параметров системы, нашли широкое применение в технологии солей, металлов, силикатов и в других производствах. В некоторых случаях применение графических методов изображения функций состав — свойство оказалось целесообразным и для гомогенных систем — как жидких, так и газообразных. [c.62]

Главная задача книги И. А. Каблукова Правило фаз в применении к насыщепны.м ])астворам солей заключалась в изложении методов графического изображения иод-вижного равновесия различных систем водных соляных растворов, начиная с простых и переходя к более сложным, и методов использовапия диаграмм состав — свойство для качественного и количественного определения выделяющихся солей. В качестве примера в книге рассматривались солевые системы из одного, двух и большего числа компонентов, имеющие не только большое научное, но и практическое значение. [c.95]

Для более точного расчета числа тарелок в ректификацион ных колоннах можно использовать метод термодинамико топо логического анализа свойств компонентов (не более четырех) разделяемой смеси, т е графического изображения этих свойств в плане Эти расчеты ведут с помощью ЭВМ Использование ЭВМ облегчает также расчеты по так называемому способу от тарелки к тарелке, когда по равновесному состоянию системы жидкость — пар данного состава на питающей тарелке колонны определяется состав системы на последующей вышележащей тарелке и т д вплоть до достижения заданного состава про- [c.118]

Впервые графическое изображение зависимости свойств системы от состава было использовано в самом конце XVHI в. сотрудником Лавуазье Гассенфрацем [4] для выражения зависимости между удельным весом раствора и составом (по оси ординат откладывался состав, по оси абсцисс—удельный вес раствора). Лавуазье отметил наглядность графического метода и важность его для химического исследования. [c.189]

Графические методы изображения системы из четырех компонентов требуют применения пространственной модели в форме тетраэдра. Наиболее простым способом является развитие метода, применяемого для систем из трех компонентов. Он заключается в изображении ряда полей, причем в каждом из них одно соединение является первичной фазой, т. е. такой, которая при охлаждении расплава кристаллизуется первой. При построении тетраэдрической пространственной диаграммы получают ряд областей для первичных фаз. Между двумя смежными полями располагаются пограничные поверхности, вдоль которых две твердые фазы находятся в равновесии с жидкостью. Линия пересечения трех таких пограничных поверхностей соединяет точки соприкосновения объемов трех первичных фаз и соответствует составам, в которых три твердые фазы находятся в равновесии с жидкостью. Эти линии рассматривают как пятифазные линии. Точка, где встречаются объемы первичных фаз и четыре пограничные поверхности, изображают состав, в котором четыре твердце фазы находятся в равновесии с жидкой фазой. [c.155]

Работы Н. Курнакова открыли новый раздел химии, изучающий при помощи физико-химических методов превращения в химических равновесных системах и способы их геометрического изображения. Зависимость между составом и каким-либо свойством, найденная опытным путем, изображается графически в виде диаграмм состав-свойство, а изучение этих диаграмм позволяет делать точные выводы о характере взаимодействия компонентов системы, о природе и границах существования образующих фаз, которые могут быть как индивидуальными соединениями, так и твердыми и жидкимй растворами. Эти диаграммы позволяют заглянуть в мир химических превращений и предсказать их характер внутри сложных систем. [c.43]