Равновесие жидкость расплав

Как МЫ видели, существенным препятствием в использовании равновесия жидкость — кристалл при выращивании кристаллов может оказаться химическое взаимодействие расплава с контейнером и плавление последнего. Это обстоятельство становится особенно существенным в случае выращивания кристаллов с высокими температурами плавления, так как если здесь химическое взаимодействие отсутствует, то верхний предел ставится плавлением тигля. Частично проблема решается применением вольфрамовых тиглей (Гпл = 3370°С) и тиглей из карбидов и нитридов (Гпл более 4000°С). Тем не. менее, по-видимому, самым высокотемпературным материалом, успешно выращенным с применением тигля, является сапфир (Гпл = = 2015°С), полученный методом вытягивания из расплава в иридиевом тигле (Гпл = 2554 °С), с которым расплав практически не вступает в химическую реакцию (см. разд. 5.4). Если отсутствие химического взаимодействия между расплавом и тиглем считается критерием успешного выращивания кристаллов, то необходимо выяснить, можно ли практически найти тигель, устойчивый при более высоких температурах. Одним из решений проблемы является, как мы видели, метод плавающей зоны. Однако часто бывает трудно обеспечить высокую тепловую энергию в зоне, необходимую для плавления тугоплавких материалов. В первую очередь это относится к непроводящим расплавам (здесь нельзя применить высокочастотный нагрев) и к расплавам, прозрачным в инфракрасной и видимой частях спектра (нельзя использовать радиационный нагрев с помощью нагревателей сопротивления или сфокусированным излучением лампы, электрической дуги или солнца). Один из способов улучшить подвод тепловой энергии — увеличить отношение поверхности расплава к его объему. Это легко достигается тем, что на поверхности затравки или поликристаллической массы создают наплыв расплавленного материала (фиг. 5.21,а). Он удерживается на затравке или поликристаллическом образце силами поверхностного натяжения. Другие бестигельные методы выращивания представляют собой различные варианты этого способа. [c.227]

В гл. IV отмечалось (см. рис. IV.1), что отрезки, отсекаемые на осях ординат касательными к кривым экстенсивное свойство — состав, дают значення парциальных мольных величин. В рассматриваемом случае отрезки, отсекаемые па осях ординат общей касательной, представляют собой парциальные мольные свободные энергии или химические потенциалы компонентов А и В в двух растворах ( Лл и хв). Отсюда следует, что величины рл и цв в каждом из этих растворов одинаковы, таким образом, растворы составов Ng и N% находятся в равновесии друг с другом. Описанный прием проведения общих касательных к кривым свободных энергий сосуществующих фаз лежит в основе построения диаграмм состояния методами геометрической термодинамики. Покажем это на простом примере определения растворимости компонента А в бинарном расплаве А- -В). На рис. V.9 представлена кривая зависимости свободной энергии этого расплава от состава при некоторой температуре Гь лежащей ниже температуры плавления компонента А—Тл. Очевидно, при Г] переохлажденное жидкое состояние компонента А неустойчиво по отношению к твердому, и молярная свободная энергия Ол(т) отвечает переохлажденной жидкости, т. е. выше, чем для твердого тела. Са(т) (верхняя часть рис. V.9). При температуре 1 расплав может находиться в равновесии с твердым А лишь при такой концентрации этого компонента, когда его химический потенциал ца меньше Ga(h<) и равен Ga(t). Для нахождения этой концентрации следует использовать метод отрезков и провести из точки Ga(i) касательную к кривой свободной энергии расплава. Перпендикуляр, опущенный из точки касания на ось составов, указывает молярную долю компонепта (Na) в насыщенном растворе и соответственно точку Ь при Ti на кривой ликвидуса, изображенной на нижней части рис. V.9. Так как Xa = Ga(t), то между расплавом указанного состава (Na) и твердым А существует равнове-сне. [c.93]

Точки составов, располагающиеся при данной температуре между кривыми ликвидуса и солидуса, изображают брутто-со-ставы смесей, распадающихся на твердую и жидкую фазу. Соотношение масс образовавшихся фаз определяется с помощью правила рычага [см. (V. 176)]. Взаимное расположение линий ликвидуса и солидуса можно установить с помощью выражения (V. 168). Так как переход твердого тела в жидкость всегда сопровождается поглощением теплоты, величина Qi 2 имеет положительный знак и из выражения (V. 165) следует условие (V. 169). Поэтому графическое изображение равновесий жидкость — твердое тело при р = onst аналогично таковому для систем жидкость —пар в бинарных двухфазных системах. Если охладить расплав состава (рис. V. 26, а) от Т до Т", то из нбго выпадут первые кристаллы твердого раствора По [c.295]

Для описания равновесия жидкость — расплав следует применять уравнение Шредера, лучше модифицированное путем введения коэффициентов активности, либо полученных экспериментально, либо выведенных исходя из структуры вещества. [c.8]

При плавке в электронном пучке испарение протекает по молекулярному режиму, когда длина свободного пробега молекул соизмерима с размерами камеры, и динамическое равновесие жидкость — пар не устанавливается. При молекулярном испарении, когда все молекулы после отрыва от поверхности расплава попадают на поверхность охлаждаемых стенок и обратно в расплав не возвращаются, коэффициент разделения / выражается уравнением [c.355]

На фиг. 5.26, й показано распределение температуры при нормальном росте, а на фиг. 5.26,6 — распределение, когда образуются дендриты по описанному механизму. На фиг. 5.26, а переохлаждение перед межфазной границей незначительно на фиг. 5.26, б оно выше и соответственно этому боковые отростки в области межфазной границы могут расти легче, чем прилегающие к ней участки. В результате такие отростки, обусловленные ступенями роста, гранями, краевыми участками ячеек при ячеистом росте и т. д., быстро врастают в расплав. Дендритный рост возможен не только для металлов и при равновесии жидкость— кристалл, но встречается при любых обстоятельствах, когда выполняется условие 1 или 2. Для полноты картины на фиг. 5.26, в [c.238]

В основе кристаллизационных методов разделения смесей лежит различие в составах жидкостей (расплав или раствор) и образующейся из нее твердой фазы (кристаллы). Это различие максимально, когда жидкая и твердая фазы находятся в термодинамическом равновесии. Часто оно оказывается существенно выше, чем различие в составах той же жидкости (расплав) и равновесного с ней пара. В таких случаях кристаллизационные методы очистки являются в принципе более предпочтительными, чем дистилляционные. К достоинства.м кристаллизационных методов следует отнести более низкую температуру процесса кристаллизации по сравнению с температурой процесса дистилляции. Это особенно важно при очистке термонестойких веществ и для снижения загрязняющего действия материала аппаратуры. Преимуществом кристаллизационных методов очистки является также то, что они требуют меньших затрат энергии, чем дистилляционные методы, так как теплота плавления вещества существенно ниже теплоты его испарения. [c.104]

На рис. XVI- в качестве примера представлены два варианта сочетания процессов ректификации и кристаллизации применительно к разделению бинарной смеси, имеющей диаграмму равновесия жидкость — пар, близкую к идеальной, и диаграмму расплав — кристаллическая фаза эвтектического типа (при отсутствии растворимости компонентов в твердом состоянии). Подобная смесь, как указывалось выше, методами простой фракционной кристаллизации не может быть разделена на чистые компоненты из-за наличия на диаграмме расплав — кристаллическая фаза эвтектической точки. В лучшем случае можно получить в чистом виде лишь один из компонентов смеси и маточную жидкость эвтектического состава. Однако, сочетая процессы ректификации и кристаллизации, рассматриваемую смесь можно разделить на практически чистые компоненты. Для осуществления такого процесса необходимо иметь одну ректификационную колонну и один или два кристаллизатора. [c.329]

Выбор оптимального варианта сочетания процессов ректификации и кристаллизации в каждом частном случае следует производить, исходя из конкретных условий разделения. Определяющими факторами при этом являются концентрация исходной смеси, требуемая степень чистоты разделяемых компонентов, производительность установки, характер диаграмм равновесия жидкость — пар и расплав — кристаллическая фаза, а также энергетические, капитальные, эксплуатационные и другие затраты на процесс разделения. [c.333]

Диаграмма фазового равновесия системы с ограниченной взаимной растворимостью компонентов в твердом состоянии, у которой точка понвариантного состояния расположена между температурами плавления чистых компонентов, представлена на рис. 1.7,6. Как и в предыдущем случае, здесь из расплава образуются два твердых раствора аир. Диаграмма фазового равновесия также имеет шесть полей поле / — одна жидкая фаза поле II — жидкость и твердый раствор а поле III — жидкость и твердый раствор Р поле IV — однородный раствор а поле V — однородный раствор р поле У/— механическая смесь твердых растворов аир. Перитектическая точка Р, где три фазы находятся в равновесии (жидкий расплав, растворы аир), соответствует нонвариантному состоянию. [c.24]

Плавление кристаллов соединения под высоким давлением пара Р = Pi, Рг, Рзу - 4. -fs) будет конгруэнтным, т. е. без разложения. Но при этом образовавшийся расплав немедленно начнет поглощать пары летучего компонента и, следовательно, его состав изменится по сравнению с составом кристаллов и будет определяться положением кривой моновариантного равновесия жидкость — пар. [c.234]

При охлаждении смеси состава, определяемой точкой 3, до точки 3 происходит также выделение кристаллов вещества А вплоть до точки Ь , где расплав находится в равновесии с кристаллами АВ. Охлаждение расплава от точки 6 до точки с приводит к выделению из жидкости кристаллов соединения АВ и в точке с смесь затвердевает в эвтектику. [c.184]

Кривая 3 передает охлаждение смеси с большим содержанием В 60% А и 40% В, и поэтому кристаллизация А начнется при еще более низкой температуре. Вид кривой не отличается от рассмотренной для сплава с 75% А. Вообще охлаждение расплавов всех составов, содержащих больше 45% А, характеризуется кривыми, подобными кривым 2 или 3. Лишь для состава, точно отвечающего 45% А, т. е. точке Е, кривая охлаждения 4 имеет такой же вид, как для чистого вещества. Эта эвтектическая смесь имеет самую низкую температуру плавления. Соединив на диаграмме состояния точки, отвечающие площадкам и изломам на кривых охлаждения, получим линию Т1Е, которая называется линией ликвидуса. При температурах выше этой линии существует только однородная жидкость (область I). Линия ликвидуса Т Е показывает зависимость температуры плавления сплавов от состава и отвечает равновесию между кристаллами А и жидкостью. Горизонтальная прямая ТеТе называется линией солидуса. При температурах ниже этой линии существуют лишь твердые фазы (А и В) и отсутствует жидкость (область IV). Область II, ограниченная кривой Т Е, осью ординат и прямой ТеТе, отвечает двухфазным смесям кристаллы А+ +жидкость. Любой точке Я этой области, например, при температуре Тп соответствует равновесный расплав строго определенного состава — в данном случае содержащий 55% А. Это показывает перпендикуляр, опущенный на ось составов из точки пересечения горизонтали ТвЯЗ с линией ликвидуса. Отношение между массой твердой фазы /Птв и массой оставшейся жидкости т в двухфазной области передается правилом рычага [c.90]

С частным случаем такого равновесия мы уже познакомились на примере равновесия вода — пар [уравнение (310)].-К равновесиям такого же рода можно отнести системы твердая фаза — расплав, твердая фаза — пар (сублимация), а также-равновесие между модификациями одного и того же соединения, например фазовый переход между ромбической и моноклинной серой. Равновесие между жидкостью и паром в координатах р — Т можно изобразить графически, исследуя зависимость равновесного давления пара над жидкостью от температуры. Если диаграмму р — Т расширить и поместить там зависимость температуры плавления от давления и давления пара от температуры сублимации, то получим диаграмму состояния рассмат]риваемого вещества (рис. Б.25). Ход всех этих кривых на р — Г-диаграмме определяется общим термодинамическим уравнением, известным как уравнение Клаузиуса — Клапейрона [его можно вывести из уравнения (276) и условия равновесия ёд = 0 вывод здесь не приводится] [c.275]

Скорость роста кристалла будет определяться следующими факторами 1) скоростью образования зародышей кристаллизации и 2) скоростью отвода тепла от фронта кристаллизации так, чтобы температура в нем не превышала температуры плавления растущего центра кристаллизации. Практически в любом расплаве присутствуют примеси, которые влияют на скорость роста и чистоту кристалла. Реальные процессы кристаллизации всегда связаны с относительно большими скоростями роста так, что равновесие между расплавом и растущим кристаллом не успевает устанавливаться, т. е. оттесняемая от фронта кристаллизации в расплав примесь (при < 1) не успевает равномерно распределяться по всему объему жидкости, и концентрация примеси у границы раздела возрастает (рис. 47). Таким образом, кристалл растет из слоя расплава, обогащенного примесью, причем это обогаще- [c.84]

На рис. 44 представлен тип диаграммы состояния двухкомпонентной системы А—В с эвтектикой (без бинарных химических соединений и твердых растворов). Рассмотрим путь кристаллизации расплава состава а. Прежде всего определим, что конечными фазами кристаллизации любого бинарного состава в этой системе будут компоненты А и В, а кристаллизация всех подобных составов будет заканчиваться при эвтектической температуре 4 в точке эвтектики. При понижении температуры от точки а до будет происходить только охлаждение расплава. При достижении температуры ликвидуса tb жидкая фаза (расплав) состава Ь окажется насыщенной по отношению к компоненту А (в области IKteE в равновесии с жидкостью находятся кристаллы А, что указывается на диаграмме соответствующим обозначением А + ж) и последний при дальнейшем охлаждении будет кристаллизоваться из расплава. Состав жидкой фазы будет изменяться при этом по кривой ликвидуса от точки Ь к точке Е (система моновариантна). При достижении эвтектической температуры 4 жидкость, отвечающая эвтектическому составу Е, кристаллизуется с одновременным выделением кристаллов А и В, поскольку точка Е принадлежит одновременно обеим кривым ликвидуса txE и t E) и, следовательно, жидкость состава Е насыщена по отношению к обоим компонентам. При этом пока не исчезнет вся жидкая фаза, температура 4 и состав (Е) жидкой фазы будут оставаться постоянными, поскольку система при этих параметрах инвариантна (температура при отводе от системы теплоты будет поддерживаться постоянной за счет выделения теплоты кристаллизации). Кристаллизация закончится в точке эвтектики Е. [c.223]

При температуре начинают выделяться кристаллы В из жидкости О, более богатой веществом В. Однако при этом между жидкостями происходит перераспределение вещества таким образом, что составы их снова приходят в точки СиО. Меняется лишь их количественное соотношение так, что относительное содержание жидкости О уменьшается. Пока сосуществуют обе жидкости, кристаллы В выделяются при постоянной температуре и Иначе говоря, на линии СО система инвариантна, и до исчезновения одной из фаз нельзя менять ни температуру, ни состав этих жидкостей без изменения фазового состояния системы. Только тогда, когда исчезнет вся жидкость О, температура будет понижаться. После охлаждения до температуры эвтектики расплав полностью затвердевает. Ниже этой температуры в равновесии находятся кристаллы А и В либо эвтектическая смесь+кристаллы В. [c.62]

Точка 2. Система выше точки Г двухвариантна, т. е. для характеристики подобной системы необходимо фиксировать температуру и состав. В точке Г начинается кристаллизация вещества А. Выделение теплоты кристаллизации замедляет охлаждение системы. По мере увеличения количества твердого вещества А расплав обогащается веществом В, вследствие чего температура кристаллизации непрерывно понижается. Соотношение между количествами твердой и жидкой фаз определяется по правилу рычага. Поскольку с момента образования твердой фазы система стала одновариантной, то между температурой и составом насыщенных растворов будет существовать зависимость, которая, и выражается кривой АЕ. Следовательно, отмечая температуру начала кристаллизации, тем самым устанавливают состав наоборот, каждому составу отвечает единственная температура равновесия твердое вещество А — расплав. По достижении температуры эвтектики расплав будет насыщен обоими веществами появляется новая фаза — твердое вещество В, и система становится инвариантной. При температуре эвтектики оба вещества выпадают в соотношении, отвечающем составу оставшейся жидкости, поэтому жидкость кристаллизуется без изменения состава. Кристаллизация эвтектического расплава изменяет состав твердой массы, так как последняя пополняется не только веществом А, но и веществом В. При исчезновении последней капли жидкости состав твердой массы совпадает с составом исходного расплава. После этого температура начинает падать, так как с исчезновением жидкости система становится одновариантной. Для точки 2 показаны процесс охлаждения, по линии ликвидуса — изменение состава жидкой фазы, по линии солидуса — изменение состава твердой массы. Твердая масса состоит из двух фаз компонента А и компонента В. Для смеси 7 показан процесс нагревания. [c.229]

Непосредственный переход от кварца к расплаву при обратимом процессе невозможен. Однако, если нагревание проводить очень быстро, то могут наблюдаться такие случаи, когда низкотемпературная модификация будет плавиться, непосредственно переходя в жидкость и не успев превратиться в другую, более устойчивую при высоких температурах модификацию. Например, а-кварц, точка равновесия которого с расплавом соответствует температуре 1600° С, при быстром нагревании можно непосредственно перевести в расплав. [c.178]

Пользуясь правилом рычага, можно для каждой точки найти весовые количества равновесных жидких слоев. Если точка 1 при охлаждении расплава, перемещаясь по перпендикуляру через область расслоения в сторону более низких температур, достигнет линии ЕР, расплав Р окажется насыщенным по отношению к веществу В. При этом из расплава начнут выделяться кристаллы вещества В. Число фаз в системе станет равным трем (две жидких и одна твердая), и, следовательно, система будет находиться в инвариантном равновесии. По мере выпадения из расплава кристаллов вещества В компоненты будут перераспределяться между жидкими слоями. В результате этого процесса состав как жидкости Р, так и жидкости Е все время остается неизменным, и мы будем наблюдать лишь постепенное уменьшение количества жидкости. Первым исчезнет расплав Р и останутся две фазы — расплав Е и кристаллы В. Система станет моновариантной, и, следовательно, температура при дальнейшем выпадении кристаллов В будет падать. В С оставшийся расплав затвердевает, как эвтектика. [c.192]

Процесс кристаллизации жидкости начинается с возникновения зародышей твердой фазы. При этом не любой возникший зародыш способен к самостоятельному существованию и дальнейшему росту. Образование межфазной границы связано с затратой дополнительной энергии. Поэтому зародыш станет стабильным, когда он достигнет определенного размера, при котором величина его объемной свободной энергии превысит запас поверхностной энергии. При некотором критическом размере зародыша его объемная и поверхностная свободные энергии равны друг другу и в этом состоянии система будет находиться в неустойчивом равновесии. Для осуществления процесса кристаллизации с заметной скоростью необходимо обязательно переохладить расплав, чтобы скомпенсировать затрату энергии на возникновение фазовой границы. При охлаждении расплава только до равновесной температуры кристаллизации образование кристаллов будет происходить с бесконечно малой скоростью. [c.187]

Следует также отметить, что поскольку в ходе кристаллизации при разных температурах из расплава выпадают кристаллы твердого раствора разного состава (например, при / состава с, при t2 состава С1 и т. д.), может создаться впечатление, что полностью затвердевший расплав должен представлять собой смесь кристаллов твердого раствора разного состава. Однако при равновесных условиях (а диаграммы состояния выражают только равновесные состояния вещества) этого не произойдет. Окончательно затвердевший расплав будет состоять только из одних однородных кристаллов твердого раствора состава С2, совпадающего с составом исходного расплава. Это произойдет именно потому, что точки кривой солидуса выражают такое состояние системы, когда равновесие уже установилось, а это предполагает, что процесс диффузии прошел до конца. Поскольку на кривой солидуса данной температуре соответствует в равновесных условиях только один какой-то определенный состав твердого раствора, ранее выпавшие кристаллы другого состава должны исчезнуть в результате диффузии произойдет перераспределение вещества между жидкостью и ранее выпавшими кристаллами и образуются только кристаллы состава, определяемого соответствующей температурой. Поскольку процесс диффузии протекает сравнительно медленно, в реальных условиях при достаточно быстром охлаждении он не всегда успевает пройти до конца. Поэтому в природе [c.231]

При ф = 90° это уравнение совпадает с условием Антонова. Однако практического применения эта простая зависимость, по-видимому, не нашла. Так называемый метод нейтральной капли — еще один из вариантов решения проблемы измерения поверхностной энергии по результатам смачивания. Этот метод заключается в изучении формы капли (нанример, капли расплава металла) на поверхности твердого тела [14, 40, 61, 62]. Предполагается, что расплав не взаимодействует с подложкой (капля нейтральна ). Установление равновесия в этой системе сопровождается появлением на подложке под каплей жидкости прогиба — ямки. Необходимые для определения ф,. значения углов а и р рассчитывают по высоте h-y и углублению капли и но диаметру лунки L (рис. II.1). Сравнение значения поверхностной энергии кристаллов хлорида натрия, полученного этим методом [40] (266 эрг/см ), со значениями, полученными другими методами [4] (150—300 эрг/см ), свидетельствует о перспективности метода нейтральной капли . [c.57]

При изучении псевдоожижения полидисперсных смесей в переходной области, ограниченной начальной скоростью псевдоожижения и скоростью полного псевдоожижения Шц. были получены [226, 227] экспериментальные кривые равновесия для бинарных смесей (рис. Х-8, а). Эти диаграммы аналогичны таким диаграммам фазового равновесия твердое тело — жидкость (кристалл — расплав), когда в расплаве и кристаллической решетке [c.378]

Первый член уравнения (IX.1) представляет собой полную поверхностную свободную энергию и пропорционален поверхности зародыша (4пг ). Второй член — объемная свободная энергия новой фазы — пропорционален объему зародыша. Очевидно, с ростом размера зародыша объемная свободная энергия изменяется быстрее, чем поверхностная (первая — пропорционально кубу радиуса, вторая — квадрату). При некотором критическом размере зародыша его объемная и поверхностная свободные энергии равны друг другу и в этом состоянии система будет находиться в неустойчивом равновесии. При малейшем увеличении размера зародыша сверх критического самопроизвольно протекает процесс кристаллизации, поскольку обшее изменение свободной энергии становится отрицательным (так как злГкр AGv >4лГкр AGs], то AG<0). При г<гкр зародыш неустойчив и самопроизвольно растворяется в жидкости (AG>0). Для осуш,ествления процесса кристаллизации с заметной скоростью необходимо обязательно переохладить расплав, чтобы скомпенсировать затрату энергии на возникновение фазовой границы раздела. При охлаждении расплава только до равновесной температуры кристаллизации образование кристаллов будет происходить с бесконечно малой скоростью. [c.305]

Одним из наиболее важных методов разделения и концентрирования является экстракция. Хотя термин экстракция приложим к различным фазовым равновесиям (жидкость — жидкость, газ — жидкость, жидкость — твердое тело и т. д.), чаще его при-.меняют к системам жидкость — жидкость, и термин этот служит обиходной формой более правильного названия жидкость — жидкостная экстракция . Под экстракцией пониглают процесс распределения вещества между двумя несмешивающимися растворителями и соответствующий метод выделения и разделения веществ, основанный на таком распределении. Одним из несмешивающихся растворителей обычно является вода, вторым — органический растворитель, однако это не обязательно. Известны экстрационные системы, включающие расплав солей или металлов возможны системы из двух несмещивающихся органических растворителей или системы с неорганическими растворителями типа жидкой двуокиси серы. Однако в большинстве случаев применяют комбинацию вода — органический растворитель. [c.83]

Ситуация меняется, если полимер способен кристаллизоваться. Фазовая диаграмма такого полимера представлена на рис. 14. Криволинейный участок справа характеризует понижение равновесной температур1н плавления по мере разбавления. Так как температура плавления всегда выше температуры стеклования, единственно возможный характер равновесия выше этой кривой, но ниже ВКТС — равновесие жидкость—жидкость (концентрированная фаза представляет собой разбавленный расплав). Это суш ественно в практическом плане фракционирование по молекулярным весам возможно для кристаллизующихся полимеров при обязательном условии разделения на две жидкие фазы, в противном случае избирательность процесса ничтожна [c.105]

Направленная и противоточная кристаллизация использовались также для исследования равновесия расплав—кристалл для систем на основе треххлористого бора [20]. Показано, что наиболее трудно уда-тяемые методом ректификации примеси хлорорга-нических веществ илшют большее значение коэффициента распределения, чем при равновесии жидкость—пар для тех же систем. Исследование данных равновесных состояний расплав-кристалл позволили разработать способ глубокой очистки треххлористого бора и галлия противоточной кристаллизацией из расплава [15, 21], который в отличие от зонной плавки и нанрав-ленной кристаллизации является противоточным процессом и легко может быть осуществлен в непрерывном варианте. Образец треххлористого бора, очищенного этим методом, содержал наиболее трудно удаляемую примесь фосгена в количестве менее чем 3-10 %. Таким же методом была проведена очистка трехх.тори-стого галлия [15]. При этом был получен продукт с содержанием примесей железа и мышьяка на уровне 2-10 %. [c.36]

Точки первого типа при равновесии жидкость - пар отвечают (n j )-компонентным нетангеициальным азеотропом. В случав равновесия расплав - твердая фаза этим точкам отвечают экстремумы или стационарные точки та пературн кристаллизации, плавления в области твердых растворов в (я-/)-компона1тноЯ системе, входящей в состав п -крмпонентнол системы. [c.29]

Жидкий расплав (поле I) характеризуется тем, что в известных пределах можно произвольно изменять и его температуру, и состав, не вызывая появления новых фаз (С = 2). Линии Т]Е и TjjE и горизонталь Т ЕТ ограничивают области (поля II и /II), соответствующие моновариантным двухфазным равновесиям. В них заданной температуре соответствует определенный состав жидкости, равновесной с кристаллами компонентов (А или В), н, наоборот, данному составу жидкости соответствует [c.132]

Теперь проследим за движением фигуративной точки системы на диаграмме состояния. Пусть вначале она занимает положение М, Так как фигуративная точка попадает в поле жидкости, то мы имеем дело с жидким расплавом, состав которого соответствует точке т и который нагрет до температуры, изображаемой отрезком тМ. Быстро охладим этот расплав так, чтобы фигуративная точка опустилась по прямой Мт и заняла положение М. В пределах поля Ж + В жидкая фаза состава т неравновесна. Система станет равновесной, когда из расплава выделится определенное количество кристаллов В . Тогда оставшаяся жидкая фаза будет иметь состав п, соответствующий точке N на кривой ликвидуса. Относительные количества жидкой и твердой фаз можно вычислить по правилу рычага (справедливому и для других гетерогенных равновесий) отношение количеств равновесных фаз обратно отношению отрезков, отсекаемых на ноде ординатой об-щего состава системы. В данном случае [c.171]

Существует и другой тип диаграмм плавкости систем, обладающих ограниченной взаимной растворимостью компонентов в твердом состоянии (рис. V. 34,6). Расплавы вдоль линии ГаО выделяют твердые растворы а более богатые компонентом А (их составы располагаются на отрезке Ахм) чем состав расплава в точке Ai. В точке О жидкость находится в равновесии с двумя твердыми растворами, составы которых изображены точками хм и хм. Здесь система трехфазна и число степеней свободы системы при р — onst равно нулю. Следовательно, пока не исчезает одна из фаз, температура затвердевания То остается неизменной. Если первым исчезнет расплав, то в системе, состоящей из твердых фаз аир, температура и состав твердых растворов будет изменяться по кривым ЕМ и FN. Если первой исчезнет фаза М, то из расплава при уменьшении температуры будут кристаллизоваться твердые растворы р, точки составов которых располагаются на отрезке Bxf/. [c.310]

Как и в бинарных системах расплав — твердая фаза, трехкомпонентные равновесия подобного типа целесообразно рассматривать при р = onst, так как влияние его на температуру плавления и состав сосуществующих фаз сказывается лишь при очень сильных изменениях этого параметра. На практике (см. разд. V. 7) приходится встречаться с весьма разнообразными типами фазовых равновесий между жидкостью и твердым телом. В зависимости от природы составляющих их веществ, в таких системах могут быть эвтектические смеси, образовываться одно или несколько стойких или нестойких соединений, компоненты могут полностью или частично смешиваться в твердом состоянии, расслаиваться в жидком. Если учесть, что каждая тройная система включает в себя три бинарных, отличающихся друг от друга по видам зависимостей температур плавления от состава, то нетрудно представить себе как многообразны фазовые диаграммы трехкомпонентных систем. [c.328]

В этом можно убедиться путем анализа зависимости удельных объемов кристалла, жидкости и стекла от температуры (рис. 31). Характер изменения свойств жидкости при переходе ее в стеклообразное состояние объясняется следующим образом. По мере понижения температуры структура расплава непрерывно изменяется. При всех температурах >tg расплав успевает переходить в состояние,соответствующее минимуму свободной энергии при данной температуре. Дальнейшее понижение температуры приводит к уменьшению подвижности частиц из-за нарастания вязкости и увеличению времени релаксации структуры. Ниже скорость установления структурного равновесия становится настолько малой, что расплав не успевает релаксировать к своему метастабнльному состоянию. Происходит замораживание структуры, свойственной ей при более высоких температурах. При рассмотрении свойств некоторых стекол используют понятие фиктивной температуры. Она соответствует той температуре, при которой пересекаются кривые изменения объема стекла и переох- [c.124]

ДИАГРАММА ПЛАВКОСТИ, диаграмма состояния конденсиров. систем с числом компонентов 2 и более, характеризующая равновесие твердых фаз системы с жидкой фазой (расплавом, отсюда название) или, в более сложных случаях, с неск. жидкими фазами. Строится обычно в координатах состав — т-ра при пост, давлении. На такой диаграмме имеется совокупность линий (для двойной системы) или пов-стёй (для тройной системы), изображающих зависимость т-р начала и конца равновесной кристаллизации тв. фаз от состава системы при данном давлении (соогв. линии или пов-сти ликвидуса и солидуса). Над состоящей из неск. ветвей линией ликвидуса расположено фазовое поле жидкости, под линиями солидуса — поля тв. фаз. Области сосуществования жидкой и твердых фаз расположены между ликвидусом н солидусом. Если компоненты двойной системы не образуют хим. соед. и непрерывного ряда твердых р-ров, на Д. п. имеется одна эвтектич. точка, в к-рой т-ра и состав характеризуют расплав, находящийся в равновесии с двумя ТВ. фазами. Затвердевание расплава любого состава в этом случае заканчивается при эвтектич. т-ре совм. кристаллизацией обоих ТВ. компонентов в виде мех. смеси (см. Эвтектика). [c.153]

Если соединить точки, полученные указанным выше способом па диаграмме VII, то получим две линии температур начала затвердевания РН Е, отвечающую выделению компонента В, и СВ О Е, отвечающую выделению компонента А. Таким образом, кривая температур начала кристаллизации диаграммы состояния окажется построенной. Эта кривая называется ликвидусом и состоит из двух ветвей, соответствующих кристаллизации того и другого компонента. Ветви пересекаются в точке Е, которая будет изображать состояние раствора (расплава), находящегося в равновесии одновременно с твердыми В и А. Раствор, находящийся в равновесии с двумя твердыми фазами, называется двояконасыш,енным. При продолжающемся отнятии теплоты от системы температура и состав жидкости, состояние которой определяется точкой Е, постоянны. Расплав Е называется эвтектическим или жидкой эвтектикой. Затвердевшая жидкая эвтектика называется твердой эвтектикой (по валовому составу они тождественны), а температура, при которой жидкая эвтектика затвердевает,— эвтектической температурой. Точка Е, изо-бранл ающая состояние жидкой эвтектики (фигуративная точка жидкой эвтектики), называется эвтектической точкой. Когда это не может повести к недоразумению, употребляют один термин — эвтектика, объединяя и температуру, и состав эвтектической точки. Так как в эвтектике двойной системы число компонентов равно двум, число фаз — трем, а давление постоянно, то эта точка нонвариантная (точнее, условно-нонвариантная). [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология