Вещества, неограниченно растворимые и в жидком и в кристалли

Фазовая характеристика твердых фаз соверщенно необ- ходима, так как, но Курнакову, носителем свойств соеди" нения в твердом состоянии является не молекула, а фаза. Рассмотрим построение диаграммы состав — свойство. Допустим, взяты вещества А и В, неограниченно растворимые в жидком состоянии друг в друге и не образующие соединений друг с другом. Кривые охлаждения расплавов разного состава имеют вид линий, изображенных в левой части рис. 5. На кривой охлаждения расплава чистого компонента А возникает в точке плавления (кристаллизации) горизонтальная площадка при Га, вызванная выделением скрытой теплоты плавления при кристаллизации А. Температуру Та отмечают на вертикальной оси правой части рис. 5, соответствующей чистому компоненту А на диаграмме равновесия. Аналогичная кривая получается для компонента В (и для любого кристаллического вещества определенного состав ва). Расплав I содержит два компонента. Прн охлаждении до Г1 из него выделяются кристаллы вещества А. Процесс охлаждения замедляется и появляется излом на кривой 1. На перпендикуляре диаграммы равновесия, восстановленном в точке / к оси составов, отмечается Горизонтального участка здесь не получается, так как [c.41]

Здесь следует рассмотреть только простейший случай образования твердых растворов, который имеет место, если существует неограниченная растворимость как в жидком, так и в закристаллизованном состоянии. Можно ожидать, что в этом случае кривая охлаждения будет аналогичной соответствуюш ей кривой, характеризующей охлаждение простого вещества или смеси, имеющей состав выделяющегося соединения. Однако в действительности, по крайней мере в общем случае, этого не происходит это может произойти лишь для некоторых определенных веществ, когда при вполне определенном соотношении компонентов выделяющиеся кристаллы имеют тот же состав, что и расплав. В общем случав состав расплава отличается от состава находящихся с ним в равновесии кристаллов. Поэтому при затвердевании состав сплава изменяется, а вместе с тем происходит и изменение температуры затвердевания. В идеальном случае получается кривая [c.550]

Растворимость веществ в кристаллическом состоянии в Общем значительно меньше, чем в жидком. Поэтому полная смешиваемость данных веществ в жидком состоянии еще отнюдь не означает, что они будут образовывать твердые растворы в кристаллическом состоянии. Неограниченная взаимная растворимость в кристаллическом состоянии — явление сравнительно редкое. Большей частью только вещества, очень близкие по составу и строению молекул, обладают способностью в любых относительных количествах замещать друг друга в кристаллах, образуя твердые растворы замещения. Но зато весьма распространены, в особенности в металлических системах, твердые растворы (замещения или внедрения) в пределах небольших концентраций (см. 133). [c.338]

При охлаждении жидких растворов из пих могут кристаллизоваться твердые фазы. Природа затвердевших растворов может быть различной в зависимости от отногиения друг к другу компонептов раствора. При сходстве кристаллических решеток составляющих веществ они взаимно растворимы друг в друге в твердом состоянии из жидких растворов ири охлаждении кристаллизуются твердые растворы, т. е. образуются кристаллы, в з злах решеток которых располагаются попеременно частицы (ионы, молекулы или атомы) различных веществ. При близких параметрах кристаллических решеток этих веществ наблюдается неограниченная растворимость их друг в друге, т. е. могут образоваться твердые растворы с любым содержанием составляющих веществ. В большинстве же случаев приходится встречаться с ограниченной растворимостью веществ друг в друге в твердом состоянии. Это значит, что в твердой фазе содержание одного из веществ не может быть больше определенной величины. Тогда при полном затвердевании жидкого раствора из двух веществ может образоваться неоднородный конгломерат, состоящий из двух твердых фаз, одна из которых представляет собой насыщенный твердый раствор первого вещества во втором, а другая — насыщенный твердый раствор второго вещества в первом. Иногда растворимость веществ друг в друге в твердом состоянии оказывается настолько ничтожной, что отдельные твердые фазы образовавшейся смеси можно считать практически состоящими из индивидуальных веществ. [c.183]

Здесь следует рассмотреть только простейший случай образования твердых растворов, который имеет место, если существует неограниченная растворимость как в жидком, так и в закристаллизованном состоянии. Можно ожидать, что в этом случае кривая охлаждения будет аналогичной соответствующей кривой, характеризующей охлаждение простого вещества или смеси, имеющей состав выделяющегося соединения. Однако в действительности, по крайней мере в общем случае, этого не происходит это может произойти лишь для некоторых определенных веществ, когда при вполне определенном соотношении компонентов выделяющиеся кристаллы имеют тот же состав, что и расплав. В общем случае состав расплава отличается от состава находящихся с ним в равновесии кристаллов. Поэтому при затвердевании состав сплава изменяется, а вместе с тем происходит и изменение температуры затвердевание. В идеальном случае получается кривая охлаждения тина, показанного на рис. 105, 6. Если соединить между собой точки, в которых затвердевание расплгшленной массы при различном её составе начинается (точка и заканчивается (точка К , то получится двойная кривая, приведенная на рис. 109. Верхняя кривая — кривая ликвидуса, указывает температуры затвердевания для составов, определяемых соответствующими абсциссами. Нижняя кривая—в/)меая солидуса, соединяет точки, отвечающие температурам затвердевания конечных продуктов и выражает для каждой относящейся к той же температуре точке кривой ликвидуса состав кристаллов, находящихся при этих усло- [c.613]

При кристаллизации с использованием равновесия между жидкостью и твердой фазой процесс роста может быть как консервативным, так и неконсервативным. К выращиванию из раствора можно приспособить большую часть консервативных способов, показанных на фиг. 2.4. Однако в процессе роста из раствора часто приходится понижать температуру, чтобы поддерживать пересыщение ), потому что основная задача при выращивании из раствора сводится к помещению отдельных участков системы в зону, где раствор будет пересыщенным, и потому что температура насыщения в процессе кристаллизации меняется с изменением концентрации растворенного вещества. Поскольку из раствора кристаллизуется чистое растворенное вещество, состав раствора и температура изменяются, что нередко делает уравнения, выведенные для распределения примеси при консервативном выращивании, неприменимыми. Если нет неограниченной растворимости в твердой фазе растворенного вещества в растворителе (диаграмма фиг. 2.3, а), то раствор рано или поздно достигнет той области составов, где образуются эвтектика или какие-то другие фазы и где нельзя выкристаллизовывать только одно растворенное вещество. Однако выращивать небольшие кристаллы из большой массы раствора можно по методикам, показанным на фиг. 2.4 (с заменой на этом графике слова жидкость словом раствор ), медленно понижая температуру фронта кристаллизации. При этом уравнения, описывающие распределение примеси при консервативном процессе выращивания, часто могут служить хорошими приближениями. Нельзя забывать, что диффузия, связанная с ростом кз поликомпонентой системы, создает дополнительные трудности (гл. 3) и обычно заставляет вести процесс с пониженными скоростями роста. Конечно, расчеты распределения примеси более просты, если рост происходит на единственной границе раздела между твердой и жидкой фазами, т. е. если процесс в многокомпонент- [c.86]

Если два вещества А и В неограниченно растворимы друг в друге как в жидком, так и в твердом состояниях, то для таких сплавов диаграмма состояния приведена на рис. 2. Верхняя кривая на диаграмме называется линией ликвидуса, так как она разграничивает жидкую однородную смесь от гетерогенной области, в которой находятся жидкий расплав и кристаллы твердого раствора. Нижняя кривая называется линией солидуса она является границей между вьшележащей гетерогенной и нижележащей гомогенной областями твердых растворов. Точка О на диаграмме представляет гетерогенную систему состава а, состоящую из жидкого расплава вещества А и В и кристаллов твердого раствора тех же веществ. Состав жидкой фазы может быть определен, если из точки М опустить перпендикуляр на ось концентраций (а ), состав же твердой фазы определяется аналогичным образом при опускании перпендикуляра из точки N на ось концентраций (а ). Количественное соотношение фаз, по-прежнему, определяется по правилу рычага, причем длина отрезка ММ соответствует всему количеству веществ системы, а отрезок ОМ пропорционален количеству жидкой фазы, а отрезок МО — количеству твердой фазы. [c.53]

Известно, что силы, действующие между ковалентными молекулами, обычно иеспецифичны и для малополярных молекул невелики. В смеси двух жидкостей А и В, состоящих из молекул с малополярными ковалентными связями, энергия взаимодействия частиц А и В существенно не отличается от энергии взаимодействия между частицами А и А или частицами В и В. Поэтому различные жидкие вещества с ковалентной связью в молекулах обычно неограниченно растворяются друг в друге. По этой же причине молекулярные кристаллы также хорошо растворяются в таких жидкостях. Например, растворимость толуола в бензоле ие ограничена, а кристаллический на(рталин хорошо растворим в неполярных жидкостях. [c.251]

Пример 1П. Изоморфная система, диаграмма плавкости которой представлена на рис. 127. Компоненты этого типа неограниченно взаимно растворимы как в жидком расплавленном, так и в твердом состоянии. Это изоморфные смеси, компоненты которых имеют сходное строение атомов с близкими по величине атомными радиусами и с кристаллическими рещетками одинакового или близкого строения. Поэтому при охлаждении оба вещества при любых соотнощениях кристаллизуются совместно, образуя твердые растворы, которые называют также смешанными кристаллами. Точки а и в на рис. 127 соответствуют температурам кристаллизации чистых веществ кривая 2 (линия ликвидуса) — началу кристаллизации смешанных кристаллов кривая 3 (линия солидуса) — концу затвердевания (или началу плавления при нагревании). Выше линии 2 находится область жидкой фазы, ниже линии [c.345]