Теплота система постоянного состава

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]

Формула (11.31) позволяет по величине рассчитывать (или наоборот). Для определения А число молей газообразных ве-шеств, находящихся в левой части химического уравнения, берут со знаком — , а в правой — со знаком + . В справочных таблицах тепловые эффекты приводятся обычно для стандартных условий. Однако таблицы не охватывают всего многообразия химических реакций, поэтому часто тепловые эффекты приходится рассчитывать, используя закон Гесса и следствия, вытекающие из этого закона. Иногда тепловые эффекты вычисляют по теплотам диссоциации (энергия связей атомов, входящих в состав молекулы данного химического соединения). Согласно закону Гесса, тепловой эффект реакции (при постоянных объеме и давлении) не зависит от пути, по которому протекает реакция, а определяется только начальным и конечным состояниями системы. [c.43]

В предыдущих главах рассмотрены понятия теплоты и работы, а также сформулированы первый и второй законы термодинамики, т. е. даны именно те фундаментальные представления и идеи, которые необходимы для понимания термодинамики газожидкостных систем постоянного состава. Однако, рассматривая в совокупности первый и второй законы, можно получить ряд полезных соотношений между свойствами системы, в состав которых не входят работа, теплота и трение. Эти выражения включают в себя лишь интенсивные и экстенсивные свойства системы и поэтому применимы в таких случаях, когда состояние определяется посредством однозначного задания каждой независимой переменной. Иногда эти соотношения могут быть отнесены к отдельным частям системы, если изменение интенсивных свойств от точки к точке внутри системы достаточно велико, чтобы нельзя было использовать единственное значение свойства для характеристики системы в целом. [c.66]

Понятия теплоты и работы для систем переменного состава идентичны сформулированным ранее для систем постоянного состава в том отношении, что они являются количественной термической или механической мерой обмена энергией между окружающей средой и системой. Однако системам переменного состава свойственен процесс, не имеющий места при постоянстве состава. Этот процесс заключается в самопроизвольном перемешивании, происходящем при добавлении к системе вещества, состав которого отличен от состава системы. Такие процессы по природе своей являются неравновесными, в связи с чем необходимо ввести дополнительные понятия, позволяющие учесть изменение энтропии, связанное с подобным изменением состояния. [c.96]

Если испарение жидкостей производить в замкнутом пространстве, то упругость паровой фазы, естественно, будет возрастать одновременно согласно условию полного равновесия (Ь = 1) будет повышаться температура системы и наступит изменение состава ее паровой фазы. Если, однако, образующиеся пары будут отводиться из системы на сторону, так что упругость их будет оставаться постоянной, то согласно тому же условию температура системы и состав ее паровой фазы также останутся без изменений. Таким образом, процесс выкипания обеих несмешивающихся жидкостей под влиянием притока к системе теплоты будет происходить при постоянном давлении, постоянной температуре и постоянном оставе паровой фазы, который определяется выведенным выше уравнением [c.359]

Если принять постоянными состав смеси и давление, а переменной— температуру стенок и представить графически зависимость д и 2 от температуры, соответствующую этому условию (рис.56), то теплота д характеризуется пучком параллельных линий, соответствующих температурам Тз, Тз, Тз и Тз, а теплота д — экспоненциальной кривой. Стационарный режим реакции наступит тогда, когда прямые д будут пересекать кривую 1. Число этих режимов зависит от температуры стенок. Максимальной температурой, соответствующей стационарному режиму, является температура стенок Тз. Этой температуре соответствует точка касания кривой д и прямой д , характеризующая температуру разогрева системы Тв, которая равна температуре самовоспламенения. При незначительном [c.190]

При охлаждении системы, содержащей 40 % кремния (кривая 4), изменение скорости охлаждения уже при 1219 К, а горизонтальная площадка наблюдается при той же температуре, что и при охлаждении расплава, содержащего 80 % кремния, при 845 К. При 1219 К начинается кристаллизация кремния из расплава, расплав обогащается алюминием, температура кристаллизации снижается, при 845 К кристаллизуется эвтектика. Длина горизонтального участка на кривой охлаждения пропорциональна теплоте, выделяющейся при кристаллизации эвтектики. Так как состав эвтектики постоянный, то длина го [c.238]

Влияние температуры на смещение состава тройных азеотропов иллюстрируется рис. 115—117 на примере систем, образованных бензолом, циклогексаноном и соответственно изопропиловым п про-пиловым спиртами, а также системы циклогексан — этилацетат — этиловый спирт по опытным данным, полученным в работе [122]. На рисунках сплошной линией изобран ена кривая смещения состава азеотропа, построенная по экспериментальным данным, полученным в результате опытов по ректификации при различных давлениях. Пунктиром обозначены линии изменения с температурой состава пара, находящегося в равновесии с раствором, состав которого отвечает составу азеотропа при атмосферном давлении. Направление этих линий определяется значениями парциальных молярных теплот испарения компонентов. В подписях к рисункам для всех систем приведены значения теплот испарения, рассчитанные по данным о зависимости общего и парциальных давлений компонентов от температуры для раствора постоянного состава, равного составу азеотропа при атмосферном давлении. [c.298]

Если смесь состоит из двух компонентов, то на кривой охлаждения появятся новые по своему характеру участки. Когда при охлаждении такой системы будет достигнута температура, при которой раствор становится насыщенным относительно одного компонента, то этот компонент начинает выпадать в твердом виде, причем выделяющаяся скрытая теплота несколько замедляет охлаждение поэтому кривая в этом месте дает излом (см. рис. 103, кривые 1—9, кроме 8). Дальше кривая идет не горизонтально, а постоянно понижаясь, так как по мере выпадения одного компонента, раствор обогащается другим компонентом, т. е. состав жидкой фазы непрерывно изменяется, а это понижает температуру ее кристаллизации. Наконец, наступает такой момент, когда [c.228]

I типа. Напомним, что это соответствует неограниченной растворимости в жидком состоянии и полному отсутствию растворимости — в твердом. Температуры плавления чистых компонентов обозначены на ребрах призмы буквами А, В и С (рис. VHI.18). На гранях призмы изображены кривые затвердевания бинарных систем — это кривые Ае В , Се А и Се В. Точки е , и вд — двойные эвтектические точки. Жидкая система, изображаемая точкой ei, может существовать в равновесии с твердыми компонентами А и В. При добавлении к такой системе некоторых количеств компонента С, температура, сосуществования жидкого расплава с компонентами А и В понижается — соответствующая кривая е Е направлена внутрь призмы и ВНИЗ . Иначе говоря, точки на эвтектической кривой е Е выражают состав тройной жидкой смеси, равновесной с компонентами А и В. Аналогичные эвтектические кривые берут начало из точек и е . Таким образом, точка на каждой из эвтектических кривых е Е, е Е и е Е выражает состав и температуру систем, равновесных соответственно с твердыми компонентами АиВ,СиА, СиВ. Здесь система обладает одной условной степенью свободы (давление постоянно). Потеря теплоты ведет к кристаллизации двойной эвтектики, понижению [c.306]

При охлаждении концентрированного раствора соли (точка т , после того как он станет насыщенным, из него будет выделяться безводная соль, а состав раствора будет изменяться от до J. Когда система достигнет точки /Из, соответствующей температуре перехода, из раствора состава J начнется кристаллизация кристаллогидрата. Так как в нем меньше воды, чем в растворе У, то, при кристаллизации кристаллогидрата раствор становился бы менее концентрированным, если бы не происходило растворение ранее выделившейся безводной соли. Вследствие такого растворения состав раствора не изменяется. Таким образом, кристаллизация кристаллогидрата сопровождается растворением ранее выделившейся безводной соли. Происходит как бы ее гидратация, переход безводной соли в кристаллогидрат. Поэтому инконгруэнтную точку У и называют точкой перехода, или точкой превращения. Так как количество воды в системе меньше, чем в кристаллогидрате (точка т расположена правее Р), то этой воды не хватит для гидратации всей выделившейся соли и в полностью затвердевшей системе часть соли останется безводной. Пока не закончится процесс гидратации, происходящей при постоянной температуре точки перехода, фигуративная точка системы останется неподвижной в тз (отнятие теплоты от системы компенсируется теплотой, выделившейся при гидратации). [c.142]

За счет выделяющейся теплоты кристаллизации в точке 4 наблюдается излом, но температура кристаллизации расплава не сохраняется постоянной, так как его состав непрерывно меняется, а число степеней свободы равно единице (С = 2 —2+1 = 1). На участке 4—5 в системе продолжается кристаллизация компонента А и каждой температуре соответствует определенный состав насыщенного расплава, который постепенно меняется до эвтектического. Расплав, соответствующий точке 5, становится насыщенным относительно обоих компонентов (точка Е на диаграмме), начинается кристаллизация эвтектики, состоящей из кристаллов компонентов А и В. Число степеней свободы уменьшается до нуля (С = 2 —3+1=0), и температура остается постоянной до полного затвердевания всей смеси — участок 5—6. Продолжительность температурной остановки тем больше, чем ближе состав исходного расплава к составу эвтектики. В этом случае масса расплава, оставшаяся после выделения компонента и ставшая по составу равной эвтектичс ской, больше массы состава исходного расплава, сильно отличающейся от эвтектической. Поэтому и время ее кристаллизации продолжительнее. [c.92]

При оценке эффектов теплопереноса удобно пользоваться величинами, названными теплоемкостями они являются интенсивными свойствами системы и зависят от состояния системы и природы вхо-дяш,его в ее состав веш,ества. Величина теплоемкости является, однако, характеристикой данного вещества в конкретном состоянии. Для системы единичного веса теплоемкость при постоянном давлении определяется суммой теплоты и трения, приходящейся на единицу бесконечно малого изменения температуры. [c.51]

В методе кривых время—температура используется тот факт, что пока в охлаждаемой системе не происходит никаких превращений, те.мпература системы падает практически с постоянной скоростью. Появление кристаллов в расплаве, переход одной кристаллической модификации в другую сопровождаются выделением теплоты, вследствие чего падение температуры замедляется (точки 1, 2, 3, 4 рис. 39 и 40). Следовательно, всякий излом на кривой охлаждения указывает на начало некоторого превращения. По кривым охлаждения ряда растворов различной концентрации строится диаграмма состояния изучаемой системы, как это показано на рис. 39 и 40. Следует обратить внимание на то, что при кристаллизации чистых компонентов и эвтектической смеси на кривых охлаждения появляются горизонтальные площадки. Если же при кристаллизации состав раствора меняется, то наблюдается лишь замедление охлаждения. [c.178]

В методе кривых время — температура используется тот факт, что пока в охлаждаемой системе не происходит никаких превращений, температура падает практически с постоянной скоростью. Появление кристаллов в расплаве или переход одной кристаллической модификации в другую сопровождаются выделением теплоты, вследствие чего падение температуры замедляется или временно прекращается. Следовательно, всякий излом на кривой охлаждения указывает на начало некоторого превращения. На основании кривых охлаждения ряда растворов различной концентрации строится диаграмма состояния изучаемой системы, как это показано, например, на рис. ХП1, 4. Следует обратить внимание на то, что в течение всего времени кристаллизации чистых компонентов (кривые Л и 5) и эвтектической смеси (кривая Е) температура остается постоянной, поскольку состав расплава не меняется, и поэтому на кривых охлаждения появляются горизонтальные участки. При кристаллизации же смесей другого состава (кривые /—4) сначала, поскольку состав раствора меняется, происходит лишь замедление охлаждения и наблюдается изменение наклона кривой горизонтальный же участок появляется, когда начинается кристаллизация эвтектической смеси. [c.361]

Если система, состояние которой соответствует фигуративной точке d, теряет теплоту, то при движении вниз достигается состояние d, где расплав насыщен компонентом А. Здесь система становится моно-вариантной и дальнейшая потеря теплоты ведет к выделению твердого компонента А и движению фигуративной точки расплава по кривой в направлении точки Е. Аналогичные явления, только связанные с выделением компонента В, происходят и при потере системой теплоты, исходя, например, из точки с в правой части диаграммы. В эвтектической точке Е, которая может быть достигнута с обеих сторон, расплав состава е может находиться в равновесии с обоими твердыми компонентами. Поэтому дальнейшая потеря теплоты расплава такого состава ведет к его кристаллизации при постоянной температуре с выделением твердой эвтектики, состоящей из смеси мелких кристаллов А и В. Таким образом, окончательный результат кристаллизации систем состава левее точки Е — кристаллы А, вкрапленные в эвтектику, а правее точки Е — кристаллы В, также вкрапленные в эвтектику. Если же расплав с самого начала имеет эвтектический состав е, то при потере теплоты он застывает при постоянной температуре, образуя одну твердую эвтектику. [c.321]

Уравнение (47) будет нами применено к смесям бензола и четыреххлористого углерода при 290° К. Шмидт [28] выражал состав изучавшихся им растворов в весовых долях бензола, а тепловой эффект относил к образованию 1 г раствора. Эти данные можно легко выразить в мольных долях, а теплоты отнести к образованию одного моля. Используя уравнение (47), видим, что Аи для этой системы и данной температуры имеет среднее значение 112 кал и остается постоянным при изменении состава раствора (табл. 12). [c.178]

Если отнимать теплоту от расплавленной смеси, состав к-рой изображается точкой О (рис. 4), находявдейся в ноле компонента А, то этот компонент начинает кристаллизоваться первым темп-ра начала кристаллизации может быть определена по положению точки О между соответствующими изотермами. Во время кристаллизации компонента А, то есть при продолжающемся отнятии теплоты, точка, изображающая состав жидкости, перемещается по прямой АР в сторону F, удаляясь от А. В тот момент, когда точка состава жидкости придет на соответствующую пограничную кривую (Е на кривой ,Е). к продолжающим выделяться кристаллам А присоединяются кристаллы В, причем точка состава жидкости перемещается по пограничной кривой Е1Е, по направлению к тройной эвтектике Е. По достижении этой последней начинается совместная кристаллизация А, В и С (эвтектич.кристаллизация), причем до полного затвердевания темн-ра (темп-ра тройной эвтектики) остается постоянной, т.к. обычно такие процессы происходят при постоянном давлении, и поэтому вариантность системы (4 фазы 1 жидкая и 3 твердых) равна нулю. После затвердевания система представляет собой механич. смесь кристаллов А, В и С. Если точка состава попадает на одну из пограничных кривых (напр., на Е,Е), то при охлаждении жидкости сразу начинается кристаллизация двух компонентов (в данном случае А и С), а за ней следует эвтектич. кристаллизация. Если точка состава совпадает с тройной эвтектикой, то из расплавленной смеси одновременно кристаллизуются А, В и С. Если точка состава жидкости попадает на прямую, соединяющую одну из вершин треугольника с точкой Е (пунктирные линии на рис.4), то после кристаллизации одного из компонентов непосредственно кристаллизуется тройная эвтектика. [c.143]

И еще один пример. Наряду с соединениями постоянного состава (характеризующимися целочисленными стехио-метрическими коэффициентами), для которых справедливы законы постоянства состава и кратных отношений, существуют соединения переменного состава (многие оксиды, сульфиды, карбиды, нитриды и т. д.). Так, карбид циркония имеет состав не 2гС (в соответствии с местом элементов-партнеров в периодической системе элементов), а 2гС1—х, где X в границах области непрерывного изменения состава меняется в широких пределах, К подобным выводам можно прийти не только на основании изучения структуры, но и в результате термохимических исследований, так как в соответствии с непрерывным изменением состава будет непрерывно меняться и теплота образования таких солей. [c.29]

Примеры кривых охлаждения кристаллизующихся жидкостей ириведены на рис. 20. При равномерном охлал<дении жидкости ее темиература с течением времени равномерно понижается когда начинается кристаллизация, то выделяющаяся при этом процессе теплота компенсирует теплоту, отводимую охлаждением, п температура системы, несмотря на иродолжа-кмдееся охлаждение, остается с течением време[1и иа постоянном уровне. Так продолжается до тех нор, пока вся жидкость не закристаллизуется, иосле чего температура образовавшихся кристаллов с течением времени снова равномерно понижается (рис. 20, а). Так происходит, если в процессе кристаллизации состав жидкости не меняется (наиример, у индивидуальных веществ). Если же этот состав в процессе кристаллизации меняется (наиример, если состав кристаллов отличается от состава исходной л<ндкостп), то те.мпе-ратура с течением времени с начала кристаллизации продолжает [c.168]

Обозначим через Ф Ф, Ф" и соответственно жидкую смесь, твердую фазу, образованную компонентом At, и твердую фазу, образованную компонентом Лз- Пусть М. и Мц, К (см. рис. 142)—точки, изображающие жидкую смесь, причем в Mi весовая (или мольная) доля компонента Л 2 мала, а в Ма эта доля близка к единице. Изобарное охлаждение, начатое в Mi, изображается отрезком прямой MiLi. При i = OSI начинается выделение из жидкого раствора твердого тела Ф с этого момента зависимость между температурой и составом раствора изображается линией Li , а состояние фазы Ф, в которой х = О (х[ = 1), изобразится отрезком SiD оси Ot. При продолжающемся выделении твердого компонента А i жидкая смесь постепенно обогащается компонентом Лз, и в точке Е, если продолжать изобарно отнимать теплоту, начинает выделяться твердый компонент Л а и продолжает выделяться Ai таким образом, что масса жидкого раствора уменьшается при его постоянном составе (состав должен быть постоянным, так как трехфазная система моновариантна, вследствие чего при р = onst все интенсивные признаки постоянны). [c.435]

Если проекция фигуративной точки нащей системы т. е. проекция точки, изображающей ее состояние, например Р на рис. 40, попадает в поле АЕ1ЕЕ2 компонента А, то при затвердевании первым начнет выделяться А. Пусть Е —фи-гуратибная точка нашей системы. Она попадает в область-диаграммы, находящуюся выще поверхности ликвидуса и называемую объемом жидкости или пространством жидкости (жидкой фазы, жидкого состояния). Это значит, что наша система находится полностью в расплавленном состоянии. Будем отнимать от нее теплоту тогда ее температура будет падать, фигуративная точка опускается по вертикальной прямой,, так как при этом еще не происходит выделения твердого вещества значит, состав жидкости не изменяется. Когда фигуративная точка системы достигнет поверхности ликвидуса — поля А Ех Е Е (точка С на рис. 40) —начнется кристаллизация компонента А. Однако при этом температура будет продолжать падать, и фигуративная точка всей системы, состоящей теперь из кристаллов А и жидкости, будет продолжать опускаться по вертикальной прямой, потому что валовой состав системы не изменится. Так как отношение концентраций двух других компонентов в жидкости остается постоянным , то ее фигуративная точка должна двигаться в вертикальной плоскости, проходящей через ребро АА треугольной призмы, основанием которой служит треугольник АВС. Это следует из того, что ее проекция по свойству диаграмм Гиббса — Розебома должна двигаться по линии АН от точки Е к точке Н (см. стр. 67 пункт 2). С другой стороны, точка О должна тоже лежать в этой плоскости. Итак, в процессе выделения компонента А фигуративная точка двигается в вертикальной плоскости, проходящей через ребро АА и точку С. При этом жидкость все время насыщена компопентом А, поэтому ее фи- [c.76]

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]

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]

Экспериментально устойчивость клатратных соединений представляет особую проблему гетерогенного равновесия. В некоторых прямых экспериментах можно и ае достичь истинных давлений разложения, но эта трудность была преодолена Ван-дер-Ваальсом и Платеевым [20], которые добавляли к системе растворитель. Если допустить, что добавляемая жидкость не входит в состав клатратного соединения и обладает малой летучестью, то измеренное давление разложения должно совпадать с истинным. Тогда можно проводить равновесные измерения примерно в течение дня. Было найдено, что изменение давления пара для клатратных соединений аргон — гидрохинон в зависимости от состава подчиняются изотерме Ленгмюра. Теплоты образования при постоянном давлении в расчете на 3 моль гидрохинона можно определить из калориметрических измерений по разности между теплотами растворения клатратного соединения и некоторого эквивалентного количества а-гидро-хинопа [9]. Изменение энтальпии АН) при экзотермической реакции [c.445]

ЭВТЕКТИКА — 1) Эвтектика жидкая — жидкий р-р, к-рый может при данном давлении находиться в равновесии с твердыми фазами, число к-рых равно числу компонентов системы эти фазы выделяются при отнятии теплоты, при сообщении же теплоты растворяются. В зависимости от числа твердых фаз, могущих находиться в равновесии с Э. жидкой, различают Э. двойную (в двойной системе), Э. тройную (в тройной системе) и т. д. Э. жидкая затвердевает при постоянной темп-ре. 2) Эвтектика тверда я — продукт затвердевания Э. жидкой. Твердая Э. плавится при постоянной темп-ре, образуя Э. жидкую. Строение Э. твердой отличается тонкой структурой. Э. твердая характеризуется тем, что она более ннзкоплавка, чем близкие по составу к ней сплавы данных компонентов. В прежнее время постоянство состава и точки плавления Э. дали повод считать ее химич. соединением. Однако видимая в микроскоп гетерогенность твердой Э. и зависимость ее точкп плавления от давления послужили опровержением этого взгляда. 3) Эвтектика — сокращенное названпе эвтектической точки, т. е. точки на диаграмме состояния, изображающей состав и состояние (темп-ру и давление, если оно переменно) жидкой Э., находящейся в равновесии с твердыми фазами. [c.457]

Рассмотрим ход затвердевания доэвтектического сплава, содержащего Хх компонента В (рис. 3.7). Пока фигуративная точка раствора находится в области жидкой фазы, он не претерпевает никаких фазовых превращений, вследствие чего понижение его температуры со временем происходит по плавной кривой. Когда жидкий раствор охладится до температуры начала кристаллизации (на кривой ТаЕ), он становится насыщенным по отношению к компоненту А. Из жидкости выпадает первый кристалл твердой фазы, имеющий состав чистого компонента А. При этом происходит выделение теплоты кристаллизации, и скорость охлаждения замедляется кривая охлаждения изменяет свой угловой коэффициент йТ1й1 и на ней появляется излом, соответствующий температуре выпадения первого кристалла компонента А. По мере дальнейшего охлаждения количество кристаллов А увеличивается, и остающаяся жидкая фаза обогащается компонентом В, т. е. ее состав перемещается по линии ликвидуса в сторону эвтектики. Чтобы проследить за этим процессом, проведем для температуры Т<Та изотермическую прямую ММ, соединяющую фигуративные точки находящихся в равновесии фаз. Левый конец этой прямой М указывает состав твердой фазы (компонент А), правый конец N — состав равновесной с ней жидкой фазы. Когда система охладится до эвтектической температуры, правый конец прямой придет в точку Е, т. е. жидкая фаза примет состав эвтектики. Кристаллизация эвтектики протекает при постоянной температуре поэтому на кривых охлаждения появляются горизонтальные участки (кривая/рис. 3.6), отвечающие нонвариантному равновесию. По окончании кристаллизации эвтектики кривые охлаждения вновь плавно понижаются. Кристаллизация доэвтек-тических растворов начинается выделением компонента А из [c.142]

Если смесь состоит из двух компонентов, то на кривой охлаждения появятся новые по своему характеру участки. Когда при охлаждении такой системы будет достигнута температура, при которой раствор становится насыщенным относительно одного компонента, то этот компонент начинает выпадать в твердом виде, причем выделяющаяся скрытая теплота несколько замедляет охлаждение поэтому кривая в этом месте дает излом (см. рис. 122, кривые 1—9, кроме 8). Дальше кривая идет не горизонтально, а постоянно понижаясь, так как по мере выпадения одного ком-понента, раствор обогащается другим компонентом, т. е. состав жидкой фазы непрерывно изменяется, а это понижает температуру ее кристаллизации. Наконец, наступает такой момент, когда раствор становится насыщенным как относительно одного компонента, так и относительно другого, в результате чего при охлаждении оба компонента выпадают одновременно. Состав жидкой фазы при этом не будет изменяться, смесь будет кристаллизоваться подобно химически индивидуальному веществу. Кривая охлаждения дает горизонтальный участок. Постоянство температуры в данном случае вытекает также из правила фаз, поскольку здесь имеется два компонента и три фазы в равновесии одна жидкая и две твердые фазы при Р=сопз1. Число степеней свободы будет /=2—3+1=0. Поэтому система инвариантна. Длина этого горизонтального участка пропорциональна количеству затвердевшего вещества. После того как весь образец затвердеет, кривая резко опускается вниз. Если взять смесь, содержащую другой компонент в большем количестве, то температура начала выпадения твердой фазы наступит позже, температура же начала одновременного выпадения обоих компонентов останется прежней. Количество смеси, затвердевающей как химически индивидуальное вещество, будет больше, и поэтому горизонтальный участок будет длиннее. Наконец, прибавляя еще второй компонент до таких концентраций, когда раствор в момент начала затвердевания будет насыщен относительно обоих компонентов. При его охлаждении будет выпадать сразу смесь обоих веществ и кривая будет носить тот же характер, что и у химически индивидуального вещества (кривая 5). Горизонтальный участок будет наиболее длинным, так как вся система затвердевает при одной температуре. Эта температура лежит ниже других температур начала кристаллизации. [c.263]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология