Критическое состояние бинарной жидкой системы

В противоположность однокомпонентным системам для бинарных систем наблюдаются критические точки так же в твердом состоянии, а именно критическая точка расслоения, как и в жидком состоянии. Правда, они наблюдаются довольно редко, так как в большинстве случаев сосуществующие фазы имеют различные кристаллические структуры и поэтому из геометрических соображений не могут быть идентичными. Все же имеются бинарные сплавы, которые в твердом состоянии имеют одну критическую точку расслоения, например А1-2п, Аи-М1, Au-Pt. В качестве примера на рис. 30 приведена фазовая диаграмма системы А1-2п. [c.223]

Критическое состояние бинарной жидкой системы [c.424]

Как только что сказано, в этих условиях система оказывается унарной и понятно, что [21-А] совпадает со свойством а. Примерами таких переходов служат изменения масс фаз в азеотропном состоянии бинарной системы жидкость — пар, в критическом состоянии бинарной системы с двумя жидкими фазами. [c.449]

Точка /С, в которой температура достигает экстремума, и характеризуемое ею состояние называются критической точкой расслоения и критическим состоянием жидкой бинарной смеси. Когда в точке К температура достигает максимума, эта точка называется верхней критической точкой расслоения (см. рис. 129). Это имеет место, например, в системе вода — фенол, в которой в,к (в — верх- [c.424]

Иногда существуют две критические температуры расслоения верхняя и нижняя. К таким системам относится жидкая бинарная> смесь вода — никотин в ней в.к = 210° С, /н.к = 60° С, а состав системы в обоих критических состояниях один и тот же. Нужно, однако, заметить, что одинаковость составов в верхнем и нижнем критических состояниях — чистая случайность и обычно в системах с двумя критическими точками не наблюдается. [c.425]

Чтобы понять, почему состояние К. названо критическим, сопоставим диаграмму р — У унарной системы жидкость — пар с диаграммой I — бинарной двухфазной жидкой системы. [c.426]

Диаграммы типа рис. 62, а и 62, б описывают также переход бинарной системы из парообразного состояния в жидкое, когда температура кипения двух равновесных растворов ниже их критической точки растворения. [c.231]

Диаграмма рис. 63 описывает схематически фазовые состояния бинарной системы метилэтилкетон (А) — вода (В). Диаграмма показывает, что эти компоненты образуют лишь индивидуальные кристаллы. В жидком состоянии при достаточно высокой температуре компоненты А и В неограниченно растворимы один в другом. При более низких температурах раствор расслаивается на две жидкие фазы, образуя растворы, обозначенные буквами Ьх и Буквой К отмечена критическая точка взаимной растворимости двух жидкостей под давлением равновесного с ними насыщенного пара. При более низкой температуре, например, при температуре и давлении г° в равновесии находятся раствор г, раствор г" и насыщенный пар г". На проекции р—Т области расслаивания отвечает кривая [c.233]

Ограничимся рассмотрением системы идеальный бинарный жидкий раствор — пар вдали от критического состояния и будем исходить из уравнения ( .7), которое для идеального раствора, согласно выражению (1.228), принимает вид [c.114]

В этом параграфе приведем схему расчета состава поверхностных слоев бинарных и тройных жидких растворов на границе с паром (и посторонним газом, если он имеется в системе) вдали от критического состояния по экспериментальным данным о зависимости поверхностного натяжения от состава раствора. Индекс (а) будем относить к раствору, индекс ( ) — к пару. [c.155]

В качестве примера использования полученных соотношений рассмотрим равновесие капель жидкого раствора (ос) с паром (р) в бинарной системе при постоянном составе пара. Этот случай часто встречается на практике при наличии в капельках раствора нелетучей соли. Предполагая, что раствор и пар далеки от критического состояния ( up j и учитывая, что со <0 (см. 7 гл. Vni), можем записать уравнение (Х.15) следующим образом [c.224]

В бинарных металлических системах со сходными диаграммами состояния краевые углы тем меньше, чем ближе точки плавления металлов. Это наблюдение указывает на связь смачивания с растворением твердого металла в жидком, поскольку оно идет тем интенсивнее, чем ближе друг к другу точки плавления твердого и жидкого металлов [130]. При контакте жидких щелочных металлов с непереходными твердыми металлами (медь, золото, серебро, платина, палладий, цинк) в атмосфере аргона полное смачивание происходило в тех случаях, когда отношение атомных радиусов жидкого и твердого металлов было меньше определенного критического значения (1,40 — для натрия 1,56 — для калия). Эта корреляция объясняется тем, что на поверхности раздела фаз происходит перестройка расположения атомов в жидкой фазе перестройки осуществляются легче, чем в твердом теле, поэтому и нарушения прежнего порядка в жидкости должны быть больше. Чем сильнее эти нарушения, тем больше должна быть межфазная свободная поверхностная энергия в свою очередь нарушения тем сильнее, чем больше отношение атомных размеров жидкости и твердого тела [132]. [c.91]

Применительно к равновесию жидкого раствора (а) с газообразной фазой (Р), содержащей алорастворимый и 1малоадсорби-руемый газ, уравненпе (V. 69) совпадает с уравнением изотермы поверхностного натяжения (V. 7) в бинарной системе на границе жидкий раствор — пар вдали от критического состояния. Отсюда следует, что присутствие малорастворимого и малоадсорбируемого газа практически не влияет на изотерму поверхностного натяжения зависимость поверхностного натяжения от состава раствора будет той же самой, что и в отдельно взятой бинарной системе при равновесии раствора только со своим паром. Это обстоятельство имеет важное значение для эксперимента, так как позволяет производить измерения поверхностного натяжения в присутствии посторонних газов, например воздуха (для неокисляющихся систем). [c.127]

Равновесные диаграммы нескольких металлических систем, относящиеся к простому эвтектическому типу, показаны на рис. 8.10 и 8.11. Примерами являются Ag- u (рис. 8.12), Al-Si. a-Zn, Pb-Sb и Pb-Sn. Следует отметить, что часто трудно с уверенностью установить, принадлежат ли два твердых раствора, наблюдаемые в бинарной системе, к области несмешиваемости (рис. 8.10) или они описываются двумя кривыми энергии Гиббса (рис. 8.11). Например, в случае системы Ag- u, оба компонента кристаллизуются в г.ц.к. структуре, но они имеют сильно отличающиеся параметры решетки 409 пм для Ag и 361 пм для Си при 298 К. Путем очень быстрого охлаждения из расплавленного состояния возможно получить твердые растворы с промежуточными решетками между Ag и Си [4]. Однако чтобы определенно утверждать, что этим растворам отвечает одна кривая энергии Гиббса (а не две), необходимо изучать термодинамические свойства этих растворов при температуре выше критической. Если эта критическая температура существует, то она должна быть намного выше эвтектической температуры, и движущая сила распада жидкой фазы такова, что препятствует изучению этих метастабильных сплавов. [c.195]

Рассмотренные соотношения позволяют получить формулы для расчета состава и энтропии поверхностного слоя жидкого раствора на границе с паром по экспериментальным данным о температурной зависимости поверхностного натяжения. Рассмотрим их на примере бинарной системы, считая фазу (а) жидкой, а фазу (Р)—газообразной. Для состояния, далекого от критического, уравнение (III. 2) можно записать в виде [c.84]

На рис. 1.1 представлена зависимость давления от температуры для бинарной смеси постоянного состава. Верхняя ветвь отвечает жидкой фазе, а нижняя — газовой фазе одного и того же состава. Обе ветви замыкают область существования двухфазной системы. Область графика выше и ниже кривых отвечает гомогенным состояниям системы. Обе ветви сходятся в точке К, характеризующей критическую точку системы. Однако в отличие от индивидуальных компонентов точка К не совпадает с точками М я N максимального давления и температуры, при которых еще может существовать двухфазная система. Если взять некоторую точку Ь, расположенную выше и правее точки К и отвечающую газофазному состоянию системы, и понижать давление системы, двигаясь вниз по изотерме, то в точке 1 появится первая капля жидкости. При дальней-шем понижении давления количество жидкости будет возрастать, т. е. с пони- жением давления будет происходить конденсация, однако только до известного [c.17]

Для иллюстрации влияния на фазовые состояния давления, температуры и состава конкретных углеводородов рассмотрим поведение их бинарных смесей с метаном. На рис. 59 изображены диаграммы равновесных составов газовой и жидкой фаз смесей метана с парафиновыми углеводородами нормального строения для температуры 80°С в координатах давление-состав системы. Смысл графиков, приведенных на рис. 59, такой же, как и на рис. 58. Здесь кривая точек начала кипения (левая ветвь) и кривая точек начала конденсации (правая ветвь) соединяются в критической точке. Между ними заключена область двухфазного состояния. Левее и выше кривой точек начала кипения расположена область жидкого состояния системы, а правее и ниже кривой точек росы - область парообразного состояния. Как было упомянуто, кривые представляют собой изотермы, и, следовательно, точки, лежащие на одной горизонтали и принадлежащие линиям начала кипения и конденсации, имеют одинаковые давления и температуру. Составы в этих точках аналогичны составам сосуществующих фаз (жидкой и газообразной). Например, для системы метан-Су [c.127]

Как уже упоминалось, каждой углеводородной бинарной смеси свойственно увеличение растворимости жидких углеводородов в газе с повышением давления и температуры. При этом с ростом давления увеличивается переход в газовую фазу все более тяжелых углеводородов (см. рис. 59). Более слабо на переход углеводородов в газовое состояние в присутствии метана влияет повышение температуры (если давление значительно отличается от критического). Рост температуры при постоянном давлении приближает систему к критической области, где растворимость углеводородов в метане значительно увеличивается. При контакте метана с тяжелыми углеводородами (нефтью) с увеличением давления в системе заметно утяжеляется состав углеводородов, растворяющихся в метане. Повышение температуры слабо влияет на этот процесс. Общее количество жидких углеводородов, перешедших из нефти в газовое состояние, растет с повышением как давления, так и температуры. [c.130]

В предыдущих главах были рассмотрены критические состояния в однокомпонентной системе, а также в бинарной системе, состоящей из двух жидких фаз. Термодинамическим условием критической точки, согласно условиям устойчивости равновесия, является равенство нулю частной производной химического потенциала компонента по его концентрации [c.280]

Согласно гипотезе универсальности, предложенной в 1972г. К. Вильсоном, если различные по природа системы характеризуются одинаковыми размерностями физической системы d и одинаковыми размерностями параметра порядка н, то они ведут себя одинаково а Критическом состоянии. Иными словами, величины d п являются критериями, позволяющими разнести ФП по классам универсальности. С использованием методов теории пол я Вильсон и Фишер строго доказали, что размерности А, обладают свойством универсальности, т.е. зависят только от размерности системы и симметрии параметра порядка. Переходы с одинаковой размерностью параметра порядка относятся к одному классу универсальности. Совершенно различные физические явления обнаруживают поразительную аналогию межд , собой, например, ФП в жидких растворах, бинарных сплавах, анизотропных ферро- и антиферромагнетиках, ориентационные ФП в кристаллах ряда неорганических солей входят н [c.24]

Примеры двухфазных бинарных жидких систем и их критических состояний приведены в 20,1 и 20, 2. При приближении к критической температуре точки В w. К, через которые проходит двойная касательная, становятся все ближе и ближе друг к другу и, наконец, сливаются в критической точке расслоения. Начиная с критической температуры во всем температурном интервале, в котором бинарная система однофазна при всех составах, изобара-изотерма g = g(x, имеет вид, изображенный на рис. 149,6. [c.447]

При температуре выше 155°, т. е. выше точки плавления салициловой кислоты, система при всех концентрациях представляет собой гомогенную жидкую фазу. С понижением температуры начинает кристаллизоваться салициловая кислота на концентрационном треугольнике появляется поле ее кристаллизации, расширяющееся от угла СвН ОНСООН. Это поле остается единственным полем кристаллизации в изотермах до 121.5°, т. е. до температуры плавления бензойной кислоты. Ниже этой температуры появляется поле кристаллизации второго компонента, бензойной кислоты, расширяющееся от угла СвНзСООН. При температуре 116.2° достигается критическая точка в двойной системе бензойная кислота—вода при температурах, более низких, появляется область двухфазного жидкого состояния. Такое положение системы зафиксировано изотермой при 115° (рис. 3, Л). При дальнейшем понижении температуры область двухфазного жидкого состояния будет расширяться, а поля кристаллизации компонентов будут приближаться друг к другу, пока не соприкоснутся при эвтектической температуре 108.5° в бинарной системе бензойная кислота—салициловая кислота в точке Е. Это состояние системы отвечает изотерме при 108.5° (рис. 3, А). При более низких температурах появляется область тройного равновесия двух твердых фаз с одной жидкой СвНбСООН—е—СвН ОНСООН, а именно бензойной [c.148]

На диаграмме состояний однокомпонентной системы существует лишь одна рфитиче-ская точка, в бинарных системах существуют линии критических точек (критические кривые), при этом возможны критические точки равновесия жидкость - газ, двух жидких фаз, дв)- газовых или твердых фаз. Переход системы из однофазного состояния в двухфазное вне критической точки, и изменение состояния в самой критической точке существенно различаются В первом случае при расслаивании на две фазы переход начинается с появления небольшого количества (зародыша) второй фазы, свойства которой отличаются от свойств первой фазы, что сопровождается выделением или поглощением теплоты ФП. Поскольку возникновение зародышей приводит к появлению поверхности раздела фаз и поверхностной энергии, цля его рождения требуется определенная энергия. Это означает, что такой переход (1-го рола) может начаться лишь при некотором переохлаждении (перегреве) вещества, способствующем появлению устойчивых зародышей новой фазы. [c.21]

Верхняя ветвь кривой постоянного состава отвечает жидкой фазе, нижняя — паровой. Легко заметить, что критическая точка К бинарной системы не отвечает ни максимальной температуре, ни максимальному давлению, при которых система может еще существовать в двухфазном состоянии. Точка М, отвечающая максимальному давлению, и точка М, отвечающая максимальной температуре, в общем случае не совпадают с критической точкой К, как это имеет место в однокомпо- [c.133]

В настоящей работе мы задались целью проследить непрерывный переход от бинарной системы с стабильной областью расслаивания к двойной системе с метастабильным расслаиванием с верхними критическими точками растворения. Для этого можно воспользоваться исследованием взаимных отношений метастабильной и стабильной областей расслаивания в трехкомпонентной системе, что было проведено на системе бензойная кислота—салициловая кислота—вода. Эта тройная система была выбрана из тех соображений, что из трех бинарных систем, ее составляющих, в двух имеет место стабильное и метастабильное расслаивание, а в третьей компоненты в жидком состоянии смешиваются во всех отношениях и не образуют между собой химических соединений. [c.144]

Вне области АОС8ЕВЕЛ бинарная система при данной температуре может находиться только воднофазном состоянии. В околокри-тической области и при высоких давлениях не существует четкого разграничений между жидкой и газовой фазами по их свойствам. Поэтому считают, что при давлениях выше критического давления смеси [c.106]