Изотерм систем с ограниченной растворимостью

Подлежащая изучению система фенол — вода схематически изображена на рис. 121. Точки а и б отвечают температурам плавления фенола и льда. Кривые аВ и ВЭ отвечают процессу кристаллизации фенола при охлаждении. Кривая бЭ соответствует процессу кристаллизации льда. Кривая БКВ — кривая расслоения левая ее ветвь выражает состав фенольного раствора правая ветвь — водного раствора. Над кривой аВКВЭб устойчивая жидкая фаза. Области соответствуют аБг — смеси фенола с фенольным раствором, БКВ — смеси фенольного и водного растворов. гВЭй — смеси фенола с фенольным раствором, Эбе— смеси льда с водным раствором. Ниже изотермы дЭе — область смеси кристаллического фенола и льда. Диаграмму эту можно рассматривать как диаграмму неизоморфной смеси, усложненную наличием области ограниченной растворимости. [c.274]

Изучаемая в работе система вода —фенол относится к первому типу ограниченно смешивающихся жидкостей (рис. 5.1,а). Линии на диаграмме показывают зависимость температуры растворения (гомогенизации) от состава раствора. Любая точка в заштрихованной области представляет гетерогенное состояние системы из двух насыщенных растворов. Согласно правилу фаз (4.1) число степеней свободы С=2—2+1 = 1 (либо температура, либо состав). Для определения составов насыщенных растворов через заданную точку проводят изотерму до пересечения с кривыми растворимости. Например, система, заданная точкой а, состоит из насыщенного раствора компонента В в А (точка С) и насыщенного раствора компонента А в В (точка О), содержащих, соответственно, 20 и 80% компоне(1та В. [c.37]

Г. Дальтониды и бертоллиды. Часто, особенно в металлических системах, твердые фазы переменного состава образуются не на основе чистых компонентов, а на основе химических соединений, плавящихся конгруэнтно или инконгруэнтно. Существуют твердые растворы с неограниченной и ограниченной растворимостью химического соединения и компонентов системы в твердом состоянии. Наиболее распространены твердые растворы, образованные из химических соединений с ограниченной растворимостью. В системах такого типа твердые растворы образуются на основе действительных химических соединений, называемых дальтонидами. Состав дальтонидов удовлетворяет строго стехиометрическим соотношениям компонентов, подчиняющимся закону Дальтона. Дальтониду на диаграмме плавкости (рис. 151) соответствует рациональный максимум и сингулярная (особая) точка как на линии ликвидуса, так и на линии солидуса (фигуративная точка С). Для дальтонидов характерно также наличие сингулярных точек, соответствующих химическому соединению А Вп и на изотермах состав — свойство (электропроводность, твердость, температурный коэффициент электрического сопротивления). Примерами систем с образованием твердых растворов такого типа могут служить системы Mg—Ар, Мр—Аи, Аи—7п. [c.415]

Представленная на фиг. 10 а диаграмма температура рас-слоения--состав для хорошо известной системы фенол—вода состоит из двух граничных ветвей ОК и К, отделяющих гетерогенную Б жидкой фазе область частичного смешения от гомогенных областей полного смешения. Все смеси, фигуративные точки которых располагаются вне области, ограниченной кривой ОКР, являются однородными в жидкой фазе и легко реализуются практически. Смеси же, фигуративные точки которых попадают в область, ограниченную этой кривой, неустойчивы, практически нереализуемы и распадаются на два слоя, составы которых при данной температуре определяются абсциссами точек пересечения соответствующей изотермы с граничными ветвями ОК и РК кривой растворимости. Точка слияния К обеих граничных ветвей соответствует изотерме, отвечающей критической температуре растворения компонентов системы и называется критической точкой растворимости. [c.19]

Изотермическая диаграмма простой четырехкомпонентной системы (невзаимной системы, между компонентами которой невозможны реакции обмена или вытеснения), состоящей из воды и трех солей с общим ионом, может быть изображена с помощью правильного тетраэдра (рис. 3.28), т. е. пространственной фигуры, ограниченной четырьмя плоскими равносторонними треугольниками. Вершины тетраэдра соответствуют чистым компонентам, точки на ребрах — двухкомпонентным системам, точки на треугольных гранях — трехкомпонентным системам, а точки внутри тетраэдра — четырехкомпонентным системам. Длина каждого ребра тетраэдра принимается за 100 %. Если за точку воды принять вершину А, то на противоположной ей грани B D будут лежать точки безводных систем, состоящих из трех солей. На остальных гранях изобразятся изотермы растворимости двух солей с одинаковым ионом, рассмотренные ранее. [c.96]

Влияние температуры (или давления) может быть показано на диаграмме в виде трехгранной призмы. На рис. 5.7,а представлена фазовая диаграмма тройной системы, на которой показаны изотермические сечения, демонстрирующие ограниченную растворимость жидкости, а на рис. 5.1,6 представлена система, содержащая жидкую и твердые фазы. На обеих диаграммах даны контуры проекций изотерм на основание. [c.257]

Рис. У-72. Изотермы системы с ограниченной растворимостью.

Рис. 67. Изотерма растворимости трех жидкостей при ограниченной растворимости одной пары жидкостей. Анализ перехода гетерогенной системы в гомогенную.

В системе вода — метанол (рис. 50) минимум экзотермичности растворения четко виден изотермы, отвечающие содержанию спирта 5 и 17 мол. %, расположены ниже изотермы для водного раствора и только кривая, соответствующая 63 мол. % спирта, лежит в более экзотермичной зоне. В водно-диоксановых растворах Nal (рис. 54, а) все изотермы смещены в сторону повышения экзотермичности растворения, и уже кривая, отвечающая 8 мол. % диоксана, приближается к виду, характерному для зоны перехода от водного к неводному типу изотерм. Фактически кривые 14,8 10,5 и 30,4 мол. % диоксана начиная от концентрации Nal 0,2, идут горизонтально,т. е. практически перестает зависеть от концентрации. Ограниченная растворимость соли не позволяет установить, существует ли при избытке электролита тенденция к сближению изотерм, наблюдаемая для растворов в водно-метанольных смесях. По своему виду изотермы 14,8—30,4% весьма похожи на аналогичные кривые, установленные, например, для растворов пикриновой кислоты в метиловом спирте [28], где горизонтальный ход может быть объяснен малой диссоциацией электролита и возникновением молекулярных, термодинамически эквивалентных, структур замещения (см. раздел Х.З). Такой вывод подтверждается результатами работы [29] по определению констант диссоциации сильных (в воде) электролитов в диоксан-водных растворителях с содержанием диоксана от 20 мол. % и выше. [c.255]

Рис. 4. Изотермы коэффициента эллиптичности К и минимальной возможной толщины поверхностного слоя гтщ в системе гексан—нитробензол с ограниченной растворимостью.

В некоторых случаях три жидкости могут дать три пары ограниченно растворимых компонентов. Таковы, например, вода, эфир и янтарнокислый нитрил. В этом случае изотерма может иметь вид, показанный на рис. 128,а и 128,6, где видны три области двухфазных гетерогенных смесей. При изменении температуры (чаще всего при понижении) эти области могут расширяться в сторону центральной части треугольника и перекрыть друг друга, как это видно на рис. 128,6. Здесь гомогенные растворы образуются только при составах систем, отвечающих точкам светлых, незаштрихованных участков. Участки, обозначенные Хх, Хг и Хд, ограничивают области существования двух фаз — более легкого и более тяжелого слоев. Наконец система, состав которой отвечает точкам в зачерненном треугольнике [c.327]

Как обычно, точки Л, В, и С соответствуют чистым компонентам. Поскольку каждая сторона треугольника Гиббса соответствует двойным системам, то из рисунка видно, что компоненты А и В, так же как А и С, полностью смешиваются, а компоненты В и С имеют ограниченную растворимость. Все двойные системы веществ В и С, состав которых заключен между точками Р и Q, расслаиваются на две фазы с составами, отвечающими точкам Р и ( . Кривая РР Р"... "0 называется изотермой растворимости, или кривой растворимости. [c.176]

А и С, полностью смешиваются, а компоненты В и С имеют ограниченную растворимость. Все двойные системы веществ В и С, состав которых заключен между точками Р и С , расслаиваются на две фазы с составами, отвечающими точкам Р тл Q. Кривая РР Р"...0"0 0 называется изотермой растворимости, или кривой растворимости. В пределах области составов, ограниченных этой кривой и соответствующим отрезком стороны треугольника (на рис. 69 отрезок РО), трехкомпонентная система гетерогенна в остальной части диаграммы система гомогенна. В гетерогенной области любая система будет разделяться на две сосуществующие жидкие фазы, составы которых изображаются точками, лежащими на кривой растворимости. Линия, соединяющая эти точки, называется линией сопряжения, или нодой (например, P Q на рис. 69). В отличие от диаграмм растворимости для двойных систем (см. рис. 67), где линии сопряжения (изотермы) параллельны друг другу, на тройной диаграмме эти линии, как правило, негоризонтальны. Наклон их зависит от того, насколько неодинаково растворяется в двух жидких фазах третье вещество. [c.199]

Для сравнения адсорбции на пористом и непористом адсорбенте были использованы образцы КСК-2 и БС-1, обладающие, как это видно из табл. 1, близкими значениями степени гидратации. Как следует из рис. М, полученные из обоих образцов данные качественно не отличаются друг от друга. В том и другом случае по мере роста углеводородного радикала наблюдается падение предельного значения адсорбции и смещение его в область меньших концентраций, что находится в согласии с теорией [13]. Подобные же результаты были получены на этом образце силикагеля при использовании в качестве растворителя н-гептана (рис. 2), за исключением данных для ограниченно растворимого в гептане метилового спирта, изотерма для которого имела 5-образную форму [16]. Сравнение этих изотерм с изотермами, приведенными на рис. 1, показывает, что замена растворителя не оказывает существенного влияния на величину адсорбции изученных спиртов. Если считать, что наблюдаемое снижение предельно адсорбированного количества в гомологическом ряду может быть вызвано конкуренцией молекул растворителя, то адсорбция последнего, очевидно, будет увеличиваться по мере уменьшения адсорбции спирта, т. е. при переходе к высшим спиртам. С целью оценки адсорбции растворителя в этих системах изотерма адсорбции октилового спирта на силикагеле была продолжена в область высоких концентраций. При экстраполяции ее наклонной части до пересечения с осью абсцисс получалось значение, близкое к концентрации чистого спирта. Поскольку такая экстраполяция не может дать достаточно точных результатов, был проведен ряд дополнительных опытов по определению адсорбции ССи из его растворов в октиловом спирте. В интересующей нас области концентраций в пределах ошибок измерений заметной адсорбции не было обнаружено. [c.115]

Ограниченная взаимная растворимость газов возникает при очень высоких давлениях, когда отступления газов от идеальности чрезвычайно велики. Впервые экспериментально расслоение газов наблюдалось в системе азот —аммиак. Из рис. V. 25, где представлены изотермы взаимной растворимости газов при различных давлениях, следует, что существует значение давления, ниже которого газы смешиваются неограниченно. Такое давление соответствует критическому состоянию. С ростом давления составы равновесных фаз становятся все более различными. С ростом температуры область расслоения уменьшается, хотя состав критических фаз изменяется мало. [c.294]

Рис. V. 28. Различные типы изотерм в системах с ограниченной взаимной растворимостью компонентов.

К-Т.Р. соответствует точке, в которой сходятся две ветви кривой растворимости. Линия постоянной температуры (изотерма) является касательной к кривой при этой температуре. Согласно правилу фаз, применительно к указанной точке имеем Л = 2 ф = 3 (две жидкости и пар) /= = 2 —3 + 2—1=0. Число степеней свободы уменьшается на единицу вследствие ограничения, накладываемого на систему в данной точке фазы имеют один и тот же состав. Это ограничение приводит к тому, что в присутствии паровой фазы система в точке М. инвариантна. Если внешнее давление выше давления пара системы, последняя находится в жидком состоянии. Величина К.Т.Р. в этом случае зависит от давления. [c.23]

Как известно, растворимость в расслаивающихся на две жидкости раствора.х с ростом температуры может как увеличиваться, так и уменьшаться. Это приводит к противоположному влиянию увеличения температуры на адсорбцию из таких растворов при концентрациях, близких к концентрации расслаивания. На рис. XIX, 16 представлены изотермы адсорбции крупнопористым активированным углем из водных растворов при разных температурах фенола (система с верхней критической точкой) и триэтиламина (система с нижней критической точкой ). В области неограниченной взаимной растворимости (для фенола — выше критической точки, а для триэтиламина — ниже критической точки) изотермы гиббсовской адсорбции имеют обычный вид кривых с максимумами. В области же ограниченной взаимной растворимости, когда система расслаивается на две жидкости, изотермы становятся 8-образными вследствие полимолекулярной адсорбции и капиллярного расслаивания. Адсорбция фенола с повышением температуры нормально уменьшается. Адсорбция л<е триэтиламина при небольших концентрациях с повышением температуры уменьшается, но затем в области концентраций, близких к концентрации объемного расслаивания, адсорбция с ростом температуры увеличивается вследствие уменьшения растворимости, благоприятствующего полимолекулярной адсорбции и капиллярному расслаиванию. [c.509]

Если два жидких компонента тройной системы имеют ограниченную смешиваемость, то область смешения при добавлении третьего (твердого) компонента может расширяться (рис. 194, а, б) или сужаться (рис. 194, в). На изотермах растворимости появятся [c.376]

Рис. 209. Изотермы растворимости тройной системы с ограниченным твердым раствором на основе компонента В. Состав системы изображен с помощью равностороннего треугольника (а) и в прямоугольной системе координат (б).

На изотерме тройной системы ограниченная растворимость проявляется об.ластью сосуществования двух жидких фаз. Прямолинейные коноды связывают фигуративные точки составов, находящихся в равновесии двух жидких фаз, или так называемых сопряженных фаз. С изменением температуры область расслоения может увеличиваться или уменьшаться. [c.106]

Примером системы, которая дает верхнюю критическую температуру, может служить система фенол — вода. Вода и фенол в жидком состоянии проявляют ограниченную растворимость, а в твердом полностью нерастворимы друг в друге. Диаграмма состояния фенол — вода представлена на рис. 99. Точки ап Ь отвечают температурам плавления фенола и льда. Кривые аВ и со отвечают процессу кристаллизации фенола при охлаждении. Кривая Ьо соответствует процессу кристаллизации льда. Кривая ВКс — кривая расслоения кривая ВК выражает состав фенольного раствора воды кривая Кс — состав водного раствора фенола. Над кривой аВКсоЬ находится устойчивая жидкая фаза. Области соответствуют aBg — смеси фенола с фенольным раствором ВКс — смеси фенольного и водного растворов g od — смеси твердого фенола с водным раствором, оЬе — смеси льда с водным раствором. Ниже изотермы doe находится область смеси кристаллического фенола и льда. Диаграмму эту можно рассматривать как диаграмму неизоморфной смеси, усложненную наличием области ограниченной растворимости. [c.207]

Диаграмма N, t (рис. 66) для рассмотренного случая имеет сходство с диаграммой плавкости системы, компоненты которой ограниченно растворимы в твердом состоянии (см. стр. 170) и с диаграммой N, t системы, содержащей азеотроп с минимумом температуры кипения (см. стр. 188). На диаграмме кривые аа и ЬЬ — части полной кривой зависимости взаимной растворимости компонентов от температуры (кривая растворимости подробно будет рассмотрена в 4 гл. XIII). Точки на пересечении изотерм с этими кривыми отвечают расслоению раствора 1 (или 2) на две жидкие фазы и указывают на их составы. Точка с — температура кипения гетероазеотропной смеси, которая, испаряясь, дает пар состава с. [c.193]

Изотермы некоторых более компактных структур цеолитов (например, анальцита и основного канкри-нита) указывают на аномальные свойства, вытекающие из ограниченных растворимостей твердой фазы обоих конечных компонентов обмена. Это явление может быть еще более осложнено наличием заметного гистерезиса, связанного с необратимостью процесса, как, например, при обмене в системе —Rb+ на анальците [8] (рис. 18). Если ион калия замещает ион рубидия и содержание калия в анальците достаточно велико, то богатые калием кристаллы зарождаются и растут на обогащенной рубидием матрице. Свободная энергия этого процесса положительна благодаря вкладу энергии сил натяжения, действующих на каркас, и свободной энергии раздела фаз, которая в свою очередь связана с самопроизвольным ростом обогащенных калием кристаллов до тех нор, пока общий состав твердой фазы не будет соответствовать термодинамическому равнове- [c.86]

Изотерма растворимости первого типа (рис. 132, а) отвечает случаю, когда в тройной системе ограниченные растворы образуются только между двумя компонентами (А и С). Добавление третьего компонента (В) повышает взаимную растворимость двух компонентов. Область расслоения на изотерме растворимости первого типа ограничена бинодальной кривой р Кд . Отрезки прямых Pi—9 на диаграмме являются коннодами, концы которых отвечают составу равновесных жидких фаз. Точка К, как и на политермах растворимости двойных систем,— критическая точка растворения. [c.297]

Вода, этиловый спирт и сивушное масло имеют ограниченное взаиморастворение, поэтому на треугольной диаграмме намечается. две области гомогенная, где все компоненты взаимно растворимы, и гетерогенная, где система имеет две фазы — сивушное масло и подсивушный слой. Гетерогенная область располагается ниже изотермы растворимости ЯКР. [c.338]

Массовый коэффициент распределения (От или к ) связан с отношением объемов неподвижной и подвижной фаз с помощью константы распределения Ко (которую называют также коэффициентом распределения). График s зависимости от См для данного соединения и адсорбционной системы при условиях равновесия при постоянной температуре и давлении должен лавать прямую линию с наклоном, равным Ко (рис. 1.18). Кривая, показанная на рис. 1.18, представляющая изотерму Ленг-мюра [88, 89], отклоняется от линейности в точке, где адсорбционная емкость по образцу неподвижной фазы или растворимость образца в подвижкой фазе становится ограниченной. В первом случае изотерма становится выпуклой, в последнем — [c.49]

Диаграмма состояния показывает, что в этой системе имеется безграничная растворимость в жидком состоянии и ограниченная — в твердом ее затвердевание оканчивается кристаллизацией эвтектики. Таким образом, ее диаграмма состояния относится к тому типу диаграммы, которая изображена на рис. 24. Изотерма твердости Я состоит из трех отрезков два из них по-рышаются к внутренней части диаграммы, а третий представляет собой прямую линию . Первые два куска указывают на [c.58]

Рис, 132. Изотермы растворимости тройной жидкой системы с одннм двухфазным разрывом сплошности а — компонент образует ограниченные твердые растворы только с одним компонентом тройной системы б — компонент образует ограниченные растворы с двумя другими компопентамп тройной системы. [c.297]

Изотерма растворимости второго типа (рис. 1.32, б) отвечает случаю, когда один компонент тройной системы (А) образует ограниченные растворы с двумя другими компонентами (С и В). Разрыв сплошности на диаграммах этого типа ограничен двумя пограничными кривыми рр и Отрезки прямых являются коннодами, соединяющидш состав двух находящихся в равновесии жидкостей. В частном случае, когда растворимость компонентов В и С в компоненте А мала, пограничная кривая рр , вырождается в точку, совпадающую с точкой состава компонента А, и создастся видимость, что разрыв сплошности ограничен одной кривой и сторонами треугольника состава АВ и АС. [c.298]

Строение фазового комплекса при изображении системы с помощью тетраэдра. Фазовый комплекс изотермы растворимости четверной системы из воды и трех солей состоит из следующих объемов 1) объема ненасыщенных растворов, расположенного между вершиной тетраэдра и поверхностью насыщения 2) трех объемов двухфазных равновесий Ж-j-A, Ж+ВиЖ + С, ограниченных линейчатыми поверхностями, образованными соединительными прямыми между точками тройных эвтоник и фигуратив-ньвш точками солей 3) трех объемов трехфазных равновесий Ж + А +В, Ж-1-В-]-СиЖ + С-1-А, расположенных между плоскими поверхностями шатра, гранями тетраэдра и линейчатыми поверхностями, ограничивающими двухфазные равновесия 4) объема четырехфазного равновесия Ж + А + В + С, расположенного между солевым треугольником АВС и линейчатыми поверхностями шатра АЕВ, ВЕС и EA. [c.448]

Структура изотермы растворимости системы из воды и трех солей, образующих ограниченные твердые растворы (рис. 265), аналогична изотерме растворимости простого эвтонического типа. Отличие между ними состоит только в том, что в системе с ограниченными твердыми растворами в равновесии с тройными эвтониками находятся твердые растворы состава а , i, Ь , j и с . Трансляция этих точек в область четверного состава приводит к появлению на солевом треугольнике моновариантных кривых а а , и j j, которые ограничивают примыкающие к углам солевого треугольника гомогенные участки. Шатер из линейчатых поверхностей, образованных трансляцией соединительных прямых четверной эвтоники с равновесными твердыми фазами Еа, ЕЬ и Ес, не распространяется на весь солевой треугольник. Он перекрывает то.чько часть его, ограниченную треугольником, образованным фигуративными точками равновесных с четверной эвтоникой твердых растворов а, 6 и с. В результате кристаллизации трехфазные осадки могут образоваться только в пределах треугольника ab . В областях солевого треугольника а аЪЪ , Ъфсс и j aa, кристаллизация растворов заканчивается образованием двухфазных осадков, состоящих из твердых растворов на основе солей АиВ, ВиС, СиА соответственно. Таким образом, при изотермическом испарении растворов в системах с ограниченными твердыми растворами могут образоваться одно-, двух- и трехфазные осадки. [c.452]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология