Равновесие конгруэнтное

Таким образом, в рамках модели двух параллельных конденсаторов изотермы адсорбции оказываются конгруэнтными по отношению к потенциалу (изотермы при различных ф подобны друг другу), а зависимость константы адсорбционного равновесия от потенциала электрода выражается формулой [c.67]

Во второй части главы рассматриваются явления, связанные с выделением твердых фаз. К ним относятся образование конгруэнтно и инконгруэнтно плавящихся соединений, образование твердых растворов и установление равновесий газ — твердое тело. [c.107]

Компоненты бинарной системы могут реагировать друг с другом, образуя твердое соединение, которое существует в равновесии с жидкостью в некотором диапазоне концентраций. Если образование соединения приводит к появлению максимума на диаграмме температура— состав , как показано на рис. 4.13 для системы цинк—магний, то говорят, что это соединение плавится конгруэнтно. Точка на оси составов, соответствующая максимуму температуры, представляет состав соединения. Если концентрация выражена в мольных процентах, то такие максимумы появляются при 50, 33, 25% и т. д., что соответствует целочисленным отношениям компонентов— 1 1, 1 2, 1 3 и т. д. Диаграмма на рис. 4.13 похожа на две помещенные рядом диаграммы уже рассмотренного типа, правда они несколько различаются. В данном случае кривая жидкости имеет горизонтальную касательную (т. е. нулевой наклон) в точке плавления конгруэнтно плавящегося соединения М 2пз, тогда как в точках плавления чистых компонентов наклон не равен нулю [17]. Это значит, что если в системе А—В существует конгруэнтно плавящееся соединение АВ, то добавки очень малых количеств А или В не будут понижать его точку плавления (или точку замерзания). [c.129]

Рис. 1.8. Диаграммы фазового равновесия систем с одним конгруэнтно плавящимся соединением

Рис. 1.20. Диаграммы фазового равновесия тройных систем с бинарным (а) и тройным (б) конгруэнтно плавящимся химическим соединением

Первый тип этих точек нам известен. Это эвтектические точки. На рис. 48 дано расположение тройной эвтектической точки относительно фигуративных точек твердых фаз , находящейся в треугольнике, верщинами которого являются Vi, V2, Уз- Вид поверхности ликвидус в окрестности тройной эвтектической точки показан на рис. 49 к тройной эвтектической точке спускаются три моновариантные линии, соответствующие равновесию жидкости с двумя фазами, которые могут выделяться из нее при отнятии от системы теплоты. Мы уже знаем, что такой процесс является конгруэнтным. [c.86]

Хотя мы разъяснили смысл выражения фаза, конгруэнтная данным фазам , на тройной жидкой эвтектике, которая может находится в равновесии с тремя твердыми фазами, но этот термин может применяться и к случаю другого числа фаз — важно только, что данная фаза, находящаяся в равновесии со всеми другими фазами, рассматривается, так сказать, как их соединение . Так, например, жидкая эвтектика в двойной системе конгруэнтна двум твердым фазам. Обратим- внимание читателя на то, что фаза Е рис. 48 (т. е. фаза с фигуративной точкой Е) конгруэнтна трем фазам Уъ У2, [c.87]

Из рис. 47 видно, что если рассматривать равновесие, соответствующее точке Р, то последняя не является конгруэнтной. В самом деле, она представляет собой фигуративную точку жидкой фазы, находящейся в равновесии с фазами С, 8, В (поля этих фаз сходятся в точке Р) но она не находится в треугольнике 8СВ. Чтобы выяснить, в чем тут дело, рассмотрим рис. 50, на котором изображено расположение фигуративной точки жидкой фазы Р по отнощению к фигуративным точкам трех твердых фаз Уи У2, Уз, расположение точек [c.87]

При отнятии теплоты от жидкой эвтектики выделяются обе равновесные с ней твердые фазы, при сообщении теплоты твердой эвтектике обе твердые фазы растворяются. Такие процессы называются конгруэнтными. Исходя из этого понятия, можно определить эвтектику системы из любого числа компонентов как раствор, находящийся в конгруэнтном равновесии с твердыми фазами, число которых равно числу компонентов системы. [c.89]

Характерной особенностью рассматриваемого случая является то, что один из компонентов, в данном случае А, плавится выше, чем плавилось бы химическое соединение, если бы его плавление было конгруэнтным (диаграммы / и II). Кроме того, при температуре плавления соединения оно оказывается менее устойчивым, чем смеси твердого А с соответствующим раствором, т. е. точка S, отвечающая удельному изобарному потенциалу соединения (диаграмма///), лежит над касательной, проведенной из точки As к кривой между Л s и точкой касания. При некотором дальнейшем понижении температуры (диаграмма IV) точка S будет ниже кривой, но выше касательной, проведенной из точки Л . Соединение находится в равновесии с двумя растворами D и Е, но оно неустойчиво. В устойчивом же равновесии находятся смеси твердого А с раствором F. При дальнейшем понижении температуры точка S, наконец, придет на касательную Л (диаграмма V). В равновесии будут находиться твердый компонент А, твердое соединение S и раствор G. При еще более низкой температуре (диаграмма VI) точка S опускается ниже касательной AsH, проведенной из Ag. Теперь смеси твердого Л с раствором Н уже будут неустойчивы, устойчивы же будут смеси твердого А и соединения S или смеси твердого соединения с раствором J. Дальнейший вывод не представляет затруднений диаграмма VII соответствует температуре эвтектики, образованной соединением S и компонентом В. [c.107]

Диаграмма, в которой твердый раствор Ь находится в синтектическом равновесии с двумя жидкостями состава N и М, Ж1 и Жа, представлена на рис. XII.5, б. Фигуративная точка Ь лежит между фигуративными точками находящихся с ним в конгруэнтном равновесии жидкостей Ж и Ж. . [c.146]

Если два компонента трехкомпонентной системы образуют химическое соединение состава АтВп, плавящееся конгруэнтно, то на диаграмме состояния появляется дополнительное поле кристаллизации этого соединения и возникают две тройные эвтектики (рис. 30). Существование одной тройной эвтектики в такой системе невозможно, поскольку тогда бы к одной точке примыкали все четыре поля кристаллизации и в равновесии должны были бы находиться четыре твердые и одна жидкая фазы, что противоречит правилу фаз (в изобарной тройной системе число фаз в инвариантной точке не может быть больше 4). Появляется также новая пограничная кривая Е]Е2, разделяющая поля кристаллизации твердых фаз АтВп и С. [c.76]

Этот же процесс идет и на пограничной кривой ид. Если путь кристаллизации расплава попадет на пограничную кривую иО, то будет происходить не одновременное выделение кристаллов А и АгпВп, а растворение кристаллов А и образование АтВп- В этом отношении пограничная кривая иО резко отличается от рассмотренных ранее. В связи с этим пограничные кривые делятся на два типа конгруэнтные, вдоль которых при охлаждении одновременно выделяются две твердые фазы, и инконгруэнтные, вдоль которых протекает химическая реакция между ранее выделившимися кристаллами и остаточной жидкой фазой с образованием нового вещества. Однако независимо от типа на пограничной кривой всегда будут в равновесии с жидкостью две твердые фазы. Направление [c.78]

Как видим, появление дополнительно еще только одной жидкой фазы существенно усложняет общую картину фазового равновесия в двухкомпонентной системе. Очевидно, образование промежуточных твердых фаз в двухкомпонентной системе также должно внести самостоятельный элемент в диаграмму состояния. Как правило, промежуточные твердые фазы формируются на основе определенных химических соединений, которые могут плавиться конгруэнтно либо распадаться в результате перитектического превращения. Обсуждение характера концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала промежуточных, фаз следует вести в соответствии со строго термодинамически обоснованным понятием фазы. При этом требуется уточнение принадлежности растворов на основе существующих в системе определенных химических соединений к одной или разным фазам. Как известно, природа фаз определяется особенностями межмолекулярного взаимодействия. Последнее в первую очередь обусловлено сортом частиц, их образующих, так как именно природа частиц, образующих данную фазу, обусловливает величину и характер сил обменного взаимодействия, что приводит к формированию вполне определенных химических йязей. Если растворы и фазы различаются родом образующих их частиц (по сортности), то, следовательно, их химические составы (речь идет об истинных составах) качественно различны. Следствием этого является тот факт, что термодинамические характеристики фаз, различающихся родом частиц, описываются разными фундаментальными уравнениями. Это очень важное заключение с необходимостью приводит к выводу о том, что такие растворы даже в пределах одной гомогенной системы должны рассматриваться как самостоятельные фазы. Различие между зависимостями свойств растворов, имеющих качественно иные химические составы, от параметров состояния должно проявляться если не в виде функций, то по крайней мере в значениях постоянных величин, фигурирующих в уравнениях этих функций и отражающих специфику меж-частичного взаимодействия, а следовательно, и химическую природу сравниваемых растворов. В случае растворов или фаз переменного состава данному качественному составу или, иначе говоря, данному набору частиц по сорту отвечает конечный интервал Голичественных составов в данной системе, в пределах которого только и существует строго определенный единственный вид зависимости термодинамических и иных свойств от параметров состояния. Положение о том, что характер зависимости свойств от параметров состояния определяется качественным химическим составом, весьма существенно и названо А. В. Сторонкиным принципом качественного своеобразия определенных химических соединений. Значение этого принципа заключается в том, что его использование позволяет четко определить принадлежность рас- [c.293]

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]

Плавление твердого тела. Процесс плавления кристалла можно рассматривать как накопление в нем вакансий. С повышением температуры возрастает амплитуда колебаний структурных единиц в кристаллической решетке вокруг положения, равновесия. Когда амплитуда превысит среднее межатомное расстояние, начинается переход тела в новое агрегатное состояние — жидкость, пар. В стадии предплавления кристалл испытывает сильное термическое расширение, обусловленное большими амплитудами колебания структурных единиц и разрывом части химических связей. Возникающие в кристалле вакансии склонны к флуктуационному слиянию при их скоплении образуются линии и поверхности разрыва, которые обособляют друг от друга группировки различного, но небольшого размера. Если с повышением температуры химические связи в решетке разрываются постепенно и равномерно, то кристалл тоже постепенно размягчается и превращается вначале в очень вязкую жидкость, структура которой близка к структуре исходного твердого тела. Так размягчаются кварц, полевые шпаты, шлаки. Если же с повышением температуры решетка резко расширяется и химические связи в ней разрываются быстро и неравномерно, то в кристалле вблизи точки плавления возникают хаотически расположенные микроучастки метастабильной жидкой фазы, после чего он сразу же полностью (конгруэнтно) или частично (инкон-груэнтно) переходит в легкоподвижную жидкость. Так плавится большинство кристаллов кальциевых соединений. [c.113]

На диаграмме рис. 5.24 обе точки Е и Е2, в каждой из которых раствор находится в равновесии с двумя твердыми фазами, конгруэнтные.-На диаграмме рис. 5.26 лишь одна из таких точек — Е — конгруэнтная, эвтдническ я, Точка же Р инконгруэнтная — это [c.155]

Если в системе образуется новое хим. соед., к-рое не разлагается при плавлении, т. е. состав образующегося расплава совпадает с составом хим. соед. (конгруэнтное плавление), на Д. п. появляются две области сосуществования твердого хим. соед. с жидкой фазой и две эвтектич. точки при соотв. эптсктич. т-рах происходит совм. кристаллизация хим. соед. и одного из исходных компонентов системы. Точка, отвечающая т-ре плавления хим. соед., является максимумом линии ликвидуса и наз. дистектич. точкой (или дистекти-кой). Если хим. соед., образующееся в системе, плавится е разложением, т. е. состав образующейся жидкой фазы отличается от состава хим. соед. (инконгруэнтное плавление), на Д. п. появляется т. н. перитектич. точка, или перитектика в этой точке жидкость находится в равновесии с двумя твердыми фазами. [c.153]

Система с конгруэнтной тройной композицией. № 20. Система с перитектической тройной композицией. № 37. Кривая равновесия при кристаллизации. [c.295]

Образование молекулярных соединений, которые могут быть стабильны (конгруэнтны) или нестабильны (инконгруэнтны) в точках их плавления. Влияние интермолекулярных соединений на равновесие бинарных систем рассмотрено в разд. 5.4. Соединения, образованные парой веществ, вполне обычны для тройных органических систем, но ни одного тройного органического соединения вспомнить не удается. Однако тройные соединения обычны для систем на основе диоксида кремния, например для системы СаО—АЬОз—SiOi. [c.297]

На пограничных кривых, каждая из которых разделяет два поля первичной кристаллизации, в равновесии находятся три фазы — жидкость и кристаллы двух соединений, поля которых разделяет эта кривая (например, на пограничной кривой аЬ на рис. 59 в равновесии с жидкостью находятся кристаллы соединений АВ и АС), т. е. система по правилу фаз в данном случае является моновари-антной. Все точки пограничных кривых в процессе кристаллизации показывают состав жидкой фазы, находящейся в равновесии с кристаллами соответствующих соединений. На пограничных кривых стрелками обычно указывается направление падения температуры. В зависимости от характера процесса, происходящего в системе при изменении температуры вдоль пограничных кривых, они разделяются на конгруэнтные и инконгруэнтные. На конгруэнтных пограничных кривых происходит физический процесс кристаллизации (при понижении температуры) или плавления (при повыщении температуры). Инконгруэнтные кривые в отличие от конгруэнтных являются кривыми, на которых происходит химическая реакция, сопровождающаяся исчезновением одних и появлением других фаз в системе. Конгруэнтные и инконгруэнтные пограничные кривые отличаются также тем, что путь кристаллизации с первых никогда не сходит, а со вторых может (хотя и не обязательно) сойти, покинув инконгруэнтную кривую. [c.251]

На рис. 66 представлен тип трехкомпонентной диаграммы состояния с бинарным химическим соединением (АС), разлагающимся при нагревании в твердом состоянии, на которой иллюстри- Е руется правило определения характера пограничных кривых. Пограничная кривая вдоль которой в равновесии находятся соединения А и АС, на участке Е П будет иметь конгруэнтный характер, поскольку все касательные, проведенные к кривой из любой точки этого участка, пересекают соответствующую этой кривой соединительную прямую А—АС (совпадающую в данном случае с участком стороны треугольника концентраций). На участке же пО пограничная кривая будет инконгруэнтной, поскольку касательные, проведенные к точкам этого участка, не будут пересекать соответствущую соединительную прямую А—АС. [c.259]

Если конгруэнтно плавящееся соединение компонентов А и В образует однородные твердые растворы, то диаграмма фазового равновесия получается сочетанием двух вторичных систем А—АтВп и АтВп—в (рис. 1.8,6). При этом температура образующегося соединения АтВп может находиться как выше, так и ниже точек плавления индивидуальных компонентов, а также между ними. [c.26]

Рассмотрим теперь разделение бинарных смесей в случае образования молекулярных соединений. На рис. 8.8, а представлена диаграмма фазового равновесия бинарной смеси, образующей конгруэнтно плавящееся соединение ЛпВт состава С . Такую бинарную смесь ряяделить на чистые компоненты методами обычной фракционной кристаллизации нельзя. Если концентрация высокоплавкого компонента в исходной смеси находится в промежутке между О и Сви то при простой кристаллизации можно выделить чистый компонент А и получить при этом маточную жидкость состава Се1. Если концентрация исходной смеси находится в диапазоне от 1 до 2, то простой кристаллизацией вообще невозможно получить чистые компоненты. В этом случае получают кристаллическую фазу, соответствующую составу молекулярного соединения s и маточник состава Се1 или состава Се2. В области концентраций от Се2 до 1 можно получить чистый компонент В и маточник состава Се2. [c.278]

Инконгруэнтный процесс, как, конечно, и конгруэнтный, может происходить не только в том случае, когда фаза Р (см. рис. 50) жидкая также может происходить и процесс с твердой фазой Р. Когда же фаза Р — жидкая, то она называется тройной жидкой перитектикой, ее фигуративная точка — тройной перитектической точкой , а процесс, происходящий по указанной схеме,— перитектическим процессом. Раствор, находящийся в равновесии с тремя твердыми фазами (причем при отнятии теплоты от системы происходит только что описанный нами процесс), называется бигенетичным. [c.88]

Укажем еще на прием определения по виду пограничной кривой и положению на ей фигуративной точки жидкой фазы характера процесса. Если провести из фигуративной точки жидкой фазы касательную к пограничной кривой, то характер процесса определяется точкой пересечения этой касательной с соединительной линией если эта точка оказывается между фигуративными точками твердых фаз, находящихся в равновесии с жидкой, то при отнятии теплоты от системы (или подведения теплоты к ней) происходит конгруэнтный процесс если эта точка оказывается вне отрезка, концами которого являются фигуративные точки указанных твердых фаз, то при тех же условиях происходят инконгруэнтные процессы. На доказательстве этого положения мы не останавливаемся, но иллюстрируем его применением и только что разобранным примером. Действительно, на рис. 56 касательная к кривой АВ в точке 1 пересекает соединительную прямую в точке Р, а касательная к той же кривой в точке Ь/ — в точке О. Точка Р лежит на соединительной прямой между точками У и Уг, а О — на той же прямой вне отрезка с этими точками на концах выще мы видели, что процесс с участием фаз Ьи У и Уг — конгруэнтный, а с участием фаз Ь/, УьУг — инконгруэнтный. [c.96]

Как было указано ранее, из расплавов при некоторых концентрациях выделяются твердые растворы А в В ( 5), а при других концентрациях — В в А (а). Из сказанного следует, что линия ликвидуса (см. рис. IX.12) такой системы должна состоять из двух частей В Р и РА. Они пересекаются в точке Р, которая называется неритектической, или переходной, точкой. Жидкость, отвечающая точке Р, называется перитектикой. Она находится в равновесии с двумя твердыми фазами В и Р, причем при отнятии теплоты от системы твердая фаза В выделяется, а растворяется, при этом состав жидкости не изменяется. При подводе теплоты процесс будет обратным фаза Р выделяется, а фаза О растворяется. Такие процессы, когда одна фаза растворяется, а другая выделяется, называются инконгруэнтными в отличие от конгруэнтных, при которых обе твердые фазы одновременно или выделяются, или растворяются. Перитектический процесс является одним из инконгруэнтных процессов. Последние могут протекать не только в двойных, но и в более сложных системах одни фазы растворяются, другие одновременно выделяются. Перитектикой вообще (т. е. при любом числе компонентов) называется жидкий раствор, который мон ет находиться при данном давлении и температуре в инконгруэнтном равновесии с твердыми фазами, число которых равно числу компонентов системы, причем при отнятии теплоты от системы некоторые фазы будут растворяться, а другие выделяться. В зависимости от числа компонентов они называются двойной, тройной и т.д. перитектикой. Вместо термина перитектическая точка для простоты употребляют также термин перитектика , хотя такой термин, строго говоря, относится только к раствору, отвечающему неритектической точке. [c.125]

В более общем случае эвтектоидными сплавами называются твердые растворы, которые могут находиться в конгруэнтном равновесии с твердыми растворами, причем число последних должно быть равно числу компонентов системы при постоянном давлении. В тех случаях, когда это не может вызвать недоразумения, вместо терминов эвтектоидная температура , эвтек-тоидный сплав и эвтектоидпые точки можно применять сокращенно термин эвтектоид . [c.134]

Если мы имеем нонвариантное равновесие, т. е. три твердые фазы находятся в равновесии с н< идкостью, то легко отличить конгруэнтное равновесие от инконгруэнтного по следующему признаку. Удалим твердые фазы и бз дем отводить от системы теплоту если равновесие было конгруэнтным, оно останется нонвариантным, т. е. все три твердые фазы будут выделяться из жидкой, а состав пос.иедней будет оставаться неизменным при кристаллизации температура остается постоянной. Если равновесие было инконгруэнтным, то оно не может остаться нонвариантным, так как была удалена растворяющаяся фаза,— оно станет моно- или. дивариантным, состав жидкой фазы и температура при кристаллизации будут изменяться. [c.214]

Вернемся к рис. XVIII.9 остальные элементы те же, что и на диаграмме системы с конгруэнтно плавящимся двойным соединением, а имепно Е — тройная эвтектическая точка (жидкая фаза находится здесь в равновесии с твердыми А, S и С) еуЕ — пограничная кривая, отвечающая вторичному выделению А и С е Е — тоже пограничная кривая, но отвечающая вторичному выделению А и S. Укажем еще поля нашей диаграммы Ае-уЕе — полеА, е ЕРр — поле S, рРе В — поле В и Се-уЕРе — поле С. В соответствии с правилом Ван Рейна, кривая РЕ будет идти, понижаясь от Р к Е, так как температурный максимум на ней должен был бы быть в точке пересечения РЕ с соединительной прямой S . На поверхности ликвидуса пространственной диаграммы нет того сводообразного повышения, которое было у системы с конгруэнтно плавящимся двойным соединением здесь поверхность е ЕРр будет понижаться от рР к e Ej [c.216]

Итак, процесс, происходящий при охлаждении двояконасыщенного раствора, будет конгруэнтным, если касательная к пограничной кривой, проведенная из фигуративной точки раствора, пересечет соединительную прямую между фигуративными точками фаз, находящихся в равновесии с данным раствором. Этот процесс будет инконгруэнтным, если точка пересечения будет лежать вне отрезка соединительной прямой, образованного фигуративными точками фаз, находящихся в равновесии с данным раствором. [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология