Двойные фазовые диаграммы

Рис. 17.6. Фазовая диаграмма двойной системы свинец—олово.

Рис. 17.8. Фазовая диаграмма двойной системы серебро---стронций, показывающая образование четырех интерметаллических соединений.

Точность графического расчета процесса по фазовой диаграмме с использованием правила рычага зависит от размера чертежа. Во многих случаях для технологических целей она достаточна. В других случаях диаграмма служит для выбора рационального пути и условий осуществления процесса, а его количественный расчет производят аналитически, составляя уравнения материального баланса по каждому компоненту и для системы в целом и решая полученную совокупность уравнений. Иногда при этом необходимо составить и уравнения, выражающие соотношение компонентов в кристаллизующихся или растворяющихся твердых фазах (кристаллогидратах, двойных солях и др.). Расчет упрощается, если при изменении состояния системы количество одного из ее компонентов в растворе (воды или соли) остается неизменным. Тогда, обозначив содержание в растворе неизменного- ) компонента == А кг, содержание компонента, количество которого меняется, В и Вк кг (где индексы н и чк обозначают начальное и конечное состояние системы), а их 1 онцентрации в конечном растворе соответственно Ок и к. можно составить пропорцию, приравняв отношения a, /bff = Из этой пропорции находим и количество компонента, удалившегося из раствора или поступившего я него (Вц — В ) кг. Подобные расчеты можно выполнять для систем с любым числом компонентов и ири выражении концентраций и масс в любых единицах. [c.139]

Рис. 17.5. Фазовая диаграмма двойной системы мышьяк — свинец.

Рис. XV, 5. Треугольная фазовая диаграмма системы, в которой образуется одно двойное химическое соединение.

Глава 8. ДВОЙНЫЕ ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ [c.182]

Чтобы учесть влияние температуры, необходимо добавить еще одну ось, перпендикулярную концентрационному треугольнику. Грани полученной таким образом призмы, соответствуют трем двойным фазовым диаграммам. [c.244]

На основании разобранных выше двойных фазовых диаграмм, ограничивающих фазовый треугольник (рис. 3.8, а), можно внести некоторое уточнение в изотермический разрез при 1320°С. Наличие растворимости РегОз в NiO, которая, как видно [c.81]

Рис. VH-ll. Изотермические фазовые диаграммы трехкомпонентных систем (вода W и две соли В и С с общим ионом) а —вода и две соли В и С б —В и С образуют двойную неводную соль D а—В и С образуют твердые растворы.

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]

Получены полные фазовые диаграммы 14 двойных и одной тройной системы ЖК (жидкий кристалл) - немезоген и политермы растворимости для 34 систем ЖК - растворитель. Впервые установлен факт инверсии последовательности мезоморфизма ЖК в системах с немезогенами. [c.103]

При изложении данной главы и в последующем будут использованы фазовые диаграммы давление—состав при постоянной температуре и давление—температура. Фазовые диаграммы требуют специального навыка для их чтения. Полезно напомнить, что кривые на диаграммах давление-состав двойных систем изображают изменение с давлением состава находящихся в равновесии фаз при данной температуре. Составы двух фаз, находящихся в равновесии при данном давлении, получают, соединяя точки кривых горизонтальными прямыми, соответствующими заданным давлениям. Кривые на р-Т диаграммах соответствуют состояниям, при которых давления меняются с температурой. Для чистого (однокомпонентного) вещества это состояния, в которых в равновесии находятся две фазы, например, жидкая и газовая (зависимость давления пара от температуры). Для двойных систем это состояния, в которых в равновесии находятся три фазы (например, твердая, жидкая и газовая) или две жидкие фазы и одна газовая и т. п. Для двойной системы критические точки жидкость—газ лежат на критической кривой. Все кривые на фазовых диаграммах температура-давление соответствуют состояниям, имеющим одну степень свободы. Состояния, которые для данной системы имеют нулевую степень свободы, изображаются точкой. Так, для чистого вещества нулевую степень свободы имеет критическая точка и состояния трехфазного равновесия (тройные точки). В двойной системе точками изображаются состояния, где в равновесии находится четыре фазы (квадрупольные точки) и где две фазы в критическом состоянии находятся в равновесии с третьей (некритической) фазой (ко- [c.6]

Захаров А, М,, Диаграммы состояний двойных и тройных систем, М,, 1978 Новоселова А, В,, Методы исследования гетерогенных равновесий, М,, 1980 Глазов В, М,, Л а-зарев В, Б,, Ж и р о в В. В., Фазовые диаграммы простых веществ, М., 1980, В, А. Михайлов. [c.154]

Добавление соли (третьего компонента) в двойную систему газ—вода в общем случае приводит к необходимости усложнения способов описания фазового поведения (см. гл. I). Фазовые диаграммы следовало бы строить на основе треугольников Г иббса. Однако учитывая, что при температурах, достаточно далеких от критической температуры воды, соли присутствуют только в жидкой водной фазе и не переходят ни в газовую, ни в гидратную, ни в неводную жидкую фазы и, соблюдая условия сохранения постоянства отношения массы соли к массе воды в вод- [c.109]

В ряду хорошо известных двойных систем вода—предельные спирты (от метанола до пропанола и трет, бутанола) резко изменяется вид фазовой диаграммы. Система вода—метанол неазео-тропна с этанолом вода образует слабо выраженный азеотроп, который исчезает при понижении давления в системах же вода — пропанол и вода—трет, бутанол образуются ярко выраженные азеотропы. При этом максимальные значения в последних трех системах очень близки между собою и все системы сходны по характеру межмолекулярных взаимодействий. [c.58]

Кристаллизация из растворов начинается и заканчивается при определенных температурах, зависящих от состава раствора. Диаграммы, выражающие зависимость температур начала и конца равновесной кристаллизации от состава, имеют большое значение для изучения различных систем. Они широко применяются при изучении различных металлических сплавов, силикатных систем, водных растворов солей, различных систем из органических и других соединений. Диаграммы эти носят название диаграмм состояния или фазовых диаграмм (или диаграмм плавкости). В 136 рассмотрены способы экспериментального определения их. Рассмотрим двойную систему из компонентов А и В, температуры плавления которых в чистом состоянии отвечают точкам и диаграммы (рис. 116). [c.332]

Справедливы ли уравнения (11.4) и (II.6) или уравнения (И.5) и (II.7) для двойных бесконечно разбавленных растворов Уравнения останутся в силе, если фазовая диаграмма давление — состав для разбавленных растворов имеет тот же вид, что и диаграмма, показанная на рис. 4. Критические явления для двойных разбавленных растворов изучены пока очень мало [13—18]. Но то, что известно, позволяет ответить утвердительно на второй вопрос. [c.27]

Рис. 10.5. Изотермические сечения тройной фазовой диаграммы, ограниченные тремя двойными эвтектиками [З]

На рис. 10.4 было показано, что знание энергии Гиббса для фаз многокомпонентной системы дает возможность установить фазовую диаграмму системы. Принципиально это возможно сделать, если распространить на многокомпонентные системы способы, разработанные для двойных систем. Однако, если построение общей касательной к двум кривым не вызывает трудностей, то построить касательную плоскость к двум поверхностям тройной системы намного сложнее, и с увеличением числа компонентов задача серьезно усложнится. Аналитического решения в общем виде не существует, поэтому разрабатываются разные численные методы решения подобных задач на ЭВМ. [c.260]

В предьщущем разделе мы изучили влияние малых добавок третьего компонента на критическую точку в двойной системе. Теперь аналогичным образом рассмотрим влияние добавляемого третьего компонента на эвтектическую и перитектическую точки в двойной системе. Координата состава эвтектики двойной системы отвечает самой низкой температуре, при которой еще существует жидкая фаза на практике часто полезно определять, будут ли повышать или понижать эту температуру небольшие добавки каких-либо элементов в сплав. Например, при создании твердых сплавов полезно понижать эвтектическую температуру. При получении огнеупоров на основе системы MgO- aO (фазовая диаграмма [c.287]

Рассмотрим пространственную диаграмму такой системы при 87 °С (рис. 11-5). Здесь на двух сторонах треугольной призмы расположены фазовые диаграммы двух двойных систем. Слева — для системы аммиак — азот с двойной гомогенной точкой при 87 °С, справа — для системы аммиак — метан, у которой при 87 °С области равновесий жидкость —газ и газ — газ отдалены на значительное расстояние. [c.69]

В дальнейшем Кортевег применил полученные им математические зависимости к поверхностям Ван-дер-Ваальса при этом общие рассуждения он вел для случая симметрии, т. е. для таких смесей, для которых Яц = и 11 = >22 Теперь вещественные или мнимые точки — это стабильные или лабильные точки фазовой диаграммы. В соответствии с этим двойные точки (гомогенные или гетерогенные) возникают также из точек одинаковых или различных. [c.80]

По аналогии с терминологией, принятой при рассмотрении двойных фазовых диаграмм, заметим, что уравнение (10.10) отражает эвтектическую реакцию, а уравнение (10,12) перитектическую. Уравнение (10,11) можно рассматривать как сумму эвтектической и перитектической реакций, которую иногда называют квазиперитектической [З], В книге Райниса [2] равновесия типов (10.10) -(10.12) рассматриваются как реакции I, II и III классов соответственно. [c.250]

Конгруэнтно плавящиеся соединения при условии отсутствия диссоциации в твердом и жидком состоянии разделяют двойную систему А—В на соответствующее число подсистем, в пределах которых фазовое равновесие может быть представлено одним из описанных выше видов простых диаграмм состояния. При этом устаиовление фиксированного положения линий фазовой диаграммы при помощи кривых концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала в каждой частной системе осуществляется так, как это было описано в случае систем эвтектического или перитектического типа. На рис. 60 представлена диаграмма состояния системы с устойчивым конгруэнтноплавящимся соединением АтВп, которое при взаимодействии с компонентами А и В образует частные системы соответственно эвтектического и перитектического типа. Характер взаимодействия в данном случае выбран произвольно, а построение каждой частной системы при помощи кривых 0 — 1 х) показано на рис. 53 и 55. Картина может усложняться за счет возможного расслаивания в жидкой фазе частной системы, а также за счет полиморфизма как у компонентов А и В, так и у соединения АтВ . [c.296]

Фазовая диаграмма для двойной системы йьтшьяк — свинец приведена на рис Г7.5. На этой диаграмме по оси ординат отложены значения температуры в градусах Цельсия. Диаграмма построена для давления 1 атм. На абсциссах показан состав сплава, причем на нижней абсциссе указано содержание свинца в сплаве в атомных процентах, [c.499]

Рис. 17.7. Фазовая диаграмма двойной системы серебро — золото, показывающая образование непрерышого ряда твердых ра1створов. ,

Состав фосфатов и фосфорных кислот можно выразить общей формулой ХМаО-YH20-ZP205, где МаО — катионный окисел. Такое представление позволяет построить фазовую диаграмму состава по трем компонентам. Фазовые диаграммы такого рода очень сложны, так как имеется множество возможных твердых солей различного состава. Например, для системы ортофосфат— вода возможны по меньшей мере моно-, ди- и тризамещенные соединения, а также различные гидраты и двойные соли. Поэтому не удивительно, что наиболее известная система ортофосфат натрия-вода была окончательно определена лишь немногим более 10 лет назад [4]. Объем экспериментальных исследований, необходимых для полного изучения четверной системы, состоящей из окислов двух металлов, FjOg и воды, очень велик, поэтому известны результаты лишь для нескольких четверных систем. [c.197]

В табл. 3 для 19 двойных оксидов, обнаруженных при изучении различных фазовых диаграмм [27], рассчитаны неизвестные СЭО с применением РПЛА по уравнениям для соответствующих систем табл. 2. Выборочные исследования для 5 систем соль— соль и Н,0—соль показывают, что и для псевдобинарных соединений в этих системах РПЛА также может быть использовано в целях оценки величин стандартных энтальпий образования. [c.16]

Перхлорат аммония представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, имеющее плотность 1,95 г1см . Коэффициенты преломления кристаллов составляют 1,4824 1,4828 и 1,4868, а молекулярная рефракция равна 17,22 сж . Перхлорат аммония получают двойной обменной реакцией между перхлоратом натрия и хлористым аммонием и последующей кристаллизацией безводной соли из воды. Фазовая диаграмма системы хлористый натрий—перхлорат аммония—вода приведена Шумахером и Стер-ном . Гидраты МН СЮ неизвестны, но с аммиаком он образует соединение МН СЮ -ЗМНд, неустойчивое при комнатной тем-пературе . [c.39]

Когда компоненты играют сходную роль и их концентрации близки, лучше использовать равносторонний треугольний (рис. 10.1, б). В таком треугольнике сумма длин перпендикуляров, опущенных на его стороны из любой точки М в треугольнике, всегда постоянна и равна его высоте. Именно на этом свойстве основана возможность использования такого треугольника для графического представления фазовой диаграммы. Расстояния Ма, МЬ, Мс от точки М до сторон ВС, АС к АВ выражают значения мольных долей X,, Х и Х . Если перпендикуляр ЛР, опущенный из вершины А на сторону ВС разбить на равные отрезки и через концы отрезков провести совокупность линий под прямым углом к АР, то полученные линии будут параллельны стороне ВС и,следовательно,будут соответствовать составам с постоянным значением мольной доли X,. Отметим, что вершины А, В, С соответствуют чистым компонштам 1, 2, 3, а стороны АВ, ВС, СА - двойным системам 1-2, 2-3 и 3-1. Сплавы с постоянным соотнощением двух компонентов изображаются линией, выходящей из вершины (отражающей чистый компонент), например по линии Аа все сплавы имеют одинаковое соот ношение мольных долей Ха/ДГ,. [c.244]

Другой пример тройной фазовой диах раммы представлен па рис. 10.5. Во всех трех двойных системах есть три эвтектики. Для объемного гредставления фазовой диаграммы производится серия изотермических сечений от более высокой температуры к более низкой. Отметим появление грехфазных областей (например при Т, и Г5). Они всегда граничат с двухфазными областями по линии коноды. С однофазными областями при изотермическом разрезе трехфазные граничат только в точке (или по кривой в объемной диаграмме). Точка (изотермический разрез при Г,) отвечает четырехфазному равновесию. Если давление зафиксировано, то, в соответствии с правилом фаз, равновесие в такой точке инвариантно (число степеней свободы равно нулю). [c.247]

В гл. 8 п. 8 рассмотрены методы расчета состава двух равновесно сосуществующих фаз двойной системы. Составы трех равновесно сосуществующих фаз в тройной системе при заданной температуре можно легко получить по точкам пересечений двух конод (которые определяются по расчетам двухфазных равновесий). В системе, состоящей из четырех или более компонентов, области, соответствующие равновесному сосуществованию более,чем двух фаз, могут быть рассчитаны по двухфазным равновесиям (при рассмотрении сечений двух поверхностей). Итак, для расчета фазовых диаграмм, в которых равновесных фаз больше двух, необходимо сначала рассчитать двухфазные равновесия. Метод для расчета двойных систем, частично рассмотренный нами, основан на решении двух уравнений, выражающих равенство химических потенциалов каждого компонента в двух фазах. Принципиально тот же подход используется в работах [16-19]. При большом числе компонентов этими методами воспользоваться нелегко и предпочтительнее использовать минимизацию энергии Гиббса системы. Спенсер [20] использовал эд-от принцип при симплекс-планировании, разработанном Нельдером и Мидом [2Г], а Гайе и Люпис [22], основываясь на тех же принципах, развили последовательную методику расчета, которая вкратце описана ниже. [c.260]

Проведение предварительных расчетов дает возможность планировать эксперимент для уточнения фазовых диаграмм. Отметим, что полное экспериментальное исследование даже простой двойной диаграммы может занять несколько человеко-лет. Следовательно, комбинация расчетных методов с планированием экспе-римшта является решающей для определения тройных и многокомпонентных фазовых диаграмм. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология