Диаграмма состояния вод солевых систем

Тройные системы. В практической работе как с металлическими сплавами, так и с силикатными, водно-солевыми и другими системами чаще приходится иметь дело не с двумя, а с большим числом компонентов. Остановимся вкратце на диаграммах состояния тройных систем. Для выражения состава тройной системы воспользуемся опять правильным треугольником ( 128). Отложим температуру на осях, перпендикулярных плоскости треугольника, строя на нем в виде трехгранной призмы физико-химическую фигуру или физико-химическую модель состояния. Каждая из граней этой призмы представляет диаграмму состояния соответствующей двойной системы, а точки внутреннего объема ее — тройные системы с различным относительным содержанием компонентов. [c.348]

На базе учения о химическом равновесии был разработан новый метод исследования химических систем — метод физико-химического анализа. Он основан на изучении зависимости физических свойств химической равновесной системы от факторов, определяющих ее равновесие. В качестве изучаемых свойств могут быть выбраны тепловые, объемные, электрические, магнитные, оптические и другие свойства. Обычно изучается один из факторов, определяющих состояние равновесия системы, — ее состав. Метод исследования химических взаимодействий веществ в системах, основанный на изучении изменения физических свойств системы с изменением ее состава и построении диаграмм состав — свойство, находит широкое применение, от метод после Ломоносова был широко использован Менделеевым и получил дальнейшее развитие в работах Д. П. Коновалова, И. Ф. Шредера, В. Ф. Алексеева и др. Особенно большой вклад в создание физико-химического анализа как самостоятельного метода исследования внес Н. С. Курнаков и его ученики. Многочисленные работы Курнакова по изучению металлических, органических и солевых систем показали, что физико-химический анализ является важным, а иногда и единственным методом исследования сложных систем. По определению Курнакова физико-химический анализ есть ...геометрический метод исследования химических превращений . Метод физико-химического анализа позволяет на основании изучения изменений физических свойств системы в зависимости от количественных изменений ее состава установить протекающие в системе качественные изменения, характер взаимодействия между компонентами, области существования и составы равновесных фаз. Для этого применяют геометрический анализ диаграмм состояния, построенных в координатах физическое свойство — фактор равновесия (Р, Т, состав). [c.337]

Рассмотрим двухкомпонентную систему, взяв в качестве примера смесь, компоненты которой взаиморастворимы в жидком состоянии и нерастворимы — в твердом. Таковы водно-солевые системы, некоторые сплавы, смеси солей и т. п. В подобных системах газообразная фаза (пар) практически отсутствует (конденсированная система), поэтому в условиях постоянства силовых полей (см. разд. IV.2) на их физическое состояние влияет лишь один внешний фактор — температура. Правило фаз для таких систем имеет следующий вид С = + —Ф. Возможное число степеней свободы рассматриваемых систем равно 2 С = 2 + + 1 — 1=2. Это — температура и концентрация любого из компонентов. Поэтому фазовые диаграммы таких систем, как правило, строят в координатах состав—температура . Рассмотрим в качестве примера фазовую диаграмму произвольного сплава, не образующего твердый раствор (рис. IV.2). [c.195]

Если при растворении соль не образует с водой кристаллогидратов, то диаграмма состояния ее будет подобна диаграмме системы Сс1 — В1 (см. рис. 32). Однако водно-солевые системы отличаются от металлических тем, что температуры плавлення солей обычно очень высокие, часто выше критической температуры растворителя, Вследствие этого смеси солей с малым содержанием воды приготовить невозможно и участки диаграмм состояния, близкие по составу к чистым (100%) солям, пе могут быть изучены. [c.194]

Фазовые равновесия в высокомолекулярных системах, особенно содержащих кристаллизующиеся полимеры, могут быть не менее сложными, чем в металлических сплавах, силикатных или солевых системах. Физико-химический анализ и изучение фазовых равновесий должны сделаться столь же обязательным вспомогательным методом исследований в полимероведении — учении о полимерных материалах, какими они уже давно сделались в металловедении, химии силикатов, галургии, технологии жиров и углеводородных систем. Без точного знания всех особенностей диаграмм состояния изучаемых высокомолекулярных систем нельзя правильно оценить характер наблюдаемых в таких системах структурных превращений, чаще всего связанных с возникновением новых дисперсных фаз. [c.59]

Результаты физико-химического анализа системы обобщаются в ее диаграмме состояния. Широкое применение находят диаграммы, выражающие зависимость температуры плавления от состава сплавов металлов или солевых систем. Экспериментальные данные для построения этих диаграмм получают методом термического анализа. Этот метод впервые был применен Д. К. Черновым, исследования которого положили основу современному металловедению. Большое значение в развитии физико-химического анализа сплавов имеют труды П. П. Аносова. [c.10]

Тройные системы. В практической работе как с металлическими сплавами, так и с силикатными, водно-солевыми и другими системами чаще приходится иметь дело не с двумя, а с большим числом компонентов. Остановимся вкратце на диаграммах состояния тройных систем. Для выражения состава тройной системы воспользуемся опять правильным треугольником ( 128). Отложим температуру иа осях, перпендикулярных плоскости треугольника, строя на нем [c.343]

Эти условия определяются изучением растворимости и давления пара насыщенных растворов в соответствующих водно-солевых системах. Получаемые в результате такого изучения физико-химические диаграммы указывают равновесные состояния системы нри различных параметрах, а также выявляют общие закономерности кристаллизации солей при изменениях параметров. [c.234]

Графическое изображение и расчеты многокомпонентных систем осуществляют способами, рассмотренными выше, вводя соответствующие ограничения. Так, изобарно-изотермическая диаграмма водной пятикомпонентной системы потребовала бы для своего изображения четырехмерной фигуры. В трехмерной фигуре можно изобразить только солевой состав насыщенных растворов и твердых фаз этой системы или водную диаграмму при постоянной концентрации одного из компонентов — изоконцентрату. Вводя дальнейшие ограничения, можно строить для многокомпонентных систем плоские диаграммы. Например, для водной пятикомпонентной системы на плоской треугольной или прямоугольной диаграмме можно изобразить состояние системы (поля кристаллизации) без учета содержания воды и при постоянной концентрации еще одного из компонентов. Для другой концентрации этого компонента потребуется построить другую изоконцентрату на этой же или на другой диаграмме. [c.115]

Диаграммы состояния, отражающие плавление твердых фаз или их кристаллизацию из расплавов, называют диаграммами плавкости. Они, в частности, характеризуют высокотемпературные процессы, идущие при обжиге шихт. Когда в системе имеется жидкая фаза при обычной, невысокой температуре, фазовую диаграмму называют диаграммой растворимости. В неорганической технологии особенно часто пользуются диаграммами растворимости при переработке водных растворов солей, связанной с их растворением и кристаллизацией. Анализ фазовых превращений с помощью этих диаграмм позволяет установить ш закономерности образования природных солевых залежей, а в некоторых случаях предвидеть не только их состав, но и условия залегания. [c.60]

О т. н. взаимных Т. с., то есть таких, в к-рых может идти реакция обмена или вытеснения, см. в ст. Взаимные солевые системы,. Чтобы построить диаграмму состояния конденсированных (т. е. не содержащих ни газообразных, ни парообразных фаз) Т. с., восставляют перпендикуляры к плоскости концентрационного треугольника и на них откладывают темп-ры фазовых превращений. [c.143]

Рис. I.e. Изотермические проекции (солевая и водная) диаграммы состояния системы

Рис. 1.7. Изотермическая солевая проекция диаграммы состояния в квадратной призме системы Х+ М02+ С1-, 80 -, Н п 4 2

Рис. 1.8. Изотермическая солевая проекция диаграммы состояния в трехгранной призме системы К+- М82+ [с -. ЗО -, Н О.

Эта кислотно-солевая система позволила перейти от диаграмм водных систем к системам в расплавленном состоянии. [c.447]

И. С использованием значений индексов на водной и солевой проекциях диаграммы состояния системы получаем на единицу массы исходного раствора [c.77]

Помимо большого научного значения, связанного с изучением природы и взаимодействий расплавленных солей, построение диаграмм плавкости солевых систем представляет не меньший и практический интерес. Так, при применении расплавленных солей для электролитического получения металлов, в качестве флюсов при плавке металлов и для других целей возникает задача иметь относительно легкоплавкие солевые сплавы, обеспечивающие достаточно низкую температуру электролиза и меньший расход электрической энергии на поддержание солей в расплавленном состоянии. Этого можно достигнуть, применяя смеси солей, дающие сплавы с низкой температурой плавления. С другой стороны, при определенных соотношениях компонентов в системах солей могут возникать химические соединения с повышенной температурой плавления, но обладающие иными благоприятными свойствами (например, способностью более легко растворять окислы, чем индивидуальные расплавленные соли и т. п.). [c.44]

При исследовании гетерогенных систем методом физико-хими-ческого анализа представляется возможным установить наличие химического взаимодействия отдельных составных частей системы, проследить за исчезновением существующих или появлением новых фаз в системе при изменении температуры, давления и состава и оконтурить области существования фаз на диаграмме состояния. Вследствие этого метод физико-химического анализа нашел широкое применение при исследовании гетерогенных систем типа солевых и металлических сплавов и водных растворов с осадками солей. [c.11]

Если речь идет о подборе расплавленного электролита для технических целей, наиболее важно знать диаграмму состояния системы, составленную на основании термического анализа. Остальные методы целесообразно применять для получения более полной характеристики системы в зависимости от целей, для которых предназначается солевой расплав. [c.38]

В химической литературе имеются примеры использования пентатопа и некоторых его проекций для построения изотермы растворимости простой солевой пятикомпонентной системы [40]. Но главной областью его применения, по-видимому, должны служить металлические системы. Хотя ни одна металлическая система, включающая пять компонентов, до сих пор полностью не изучена, тем не менее имеющихся в печати данных может оказаться достаточно для пояснения самого метода построения диаграмм состояния при помощи оптимальной проекции пентатопа. Кроме того, используемый в настоящей монографии спосо б построения проекций позволяет интерполировать и экстраполировать, в пределах гомогенных фаз и, тем самым, по известным свойствам низших составляющих систем ориентировочно судить о свойствах более сложных систем. [c.116]

Диаграмма состояния рассматриваемой системы (по Курнакову и Равичу [78]) позволяет описать процесс взаимодействия МНз и НМОз, получение МН4МОз и характеризует свойства растворов. В этой кислотно-солевой системе диаграммы растворимости рассматривают вместе с диаграммами плавкости (рис. 52.1). На стороне АВ отложено содержание аммиака, на стороне АС — содержание НКОз в воде (в мол. % МзОз). Центр треугольника О отвечает МН4ЫОз, высота АО — лучу МН4КОз — Н2О. [c.326]

Водио-солевые системы обычно изучают при атмосферном давлении. Поскольку изменения его незначительны, то фактор давления при этом не учитывают. Как правило, диаграммы состояния таких систем являются плоскостными, построенными в координатах температура-состав. В редких случаях их изобралоют в пространстве, учитывая еще третью ось — ось давлений. Плоскостное изображение водно-солевых систем можно рассматривать, как сечение пространственной диаграммы состояния плоскостью постоянного давления. [c.194]

Аналогичным образом можно судить о любом составе данной системы, находится ли он в области кристаллизации КС1 и (в слзгчае положительного ответа) определить его ориентировочную температуру плавления. Если бы имелись данные о диаграммах состояния тройных взаимных систем, необходимые для построения оптимальных проекций системы К, Na, Li, T1//F, I, NO3, SO4 в областях кристаллизации других ее простых солей (KF, LiNOs, T1 I и т. д.), то можно было бы сделать прогноз о температурах плавления любой семикомпонентной солевой смеси из данных составляющих. [c.97]

Дуров [81 использовал метод Радищева для изображения результатов исследований и классификации природных вод, представляя их состав в виде ненасыщенных растворов системы N3, Са", Mg7/ Г, 804", НСОз + Н2О. Примененное им сочетание трех проекций (двух треугольных и одной квадратной) рекомендовано Радищевым как наиболее удобное для построения диаграмм состояния взаимных систем данного типа. Различие заключается лишь в том, что Дуров рассматривает не диаграммы состояния, а только диаграммы солевых составов системы, притом для растворов, весьма удаленных от состояния насыщения. Кроме того, квадратная проекция дана им упрощенно, она не отражает содержания хлоридов и солей магния в исследованных водах. [c.287]

А. Н. Киргинцев и сотр. [171—180] использовали нормальную направленную кристаллизацию при построении по известной линии ликвидуса и зависимости Ko( l) линии солидуса диаграмм состояния ряда солевых систем. При этом расчет равновесных коэффициентов распределения и определение зависимости Ко от концентрации проводили по уравнению (111.10) и для каждой системы экспериментально устанавливали значение скорости кристаллизации /о- [c.142]

Все рассмотренные выще проекции диаграмм состояния тройных и четверных систем относились к области насыщения жидкой фазы по крайней мере одним соединением. При переходе к пятикомнонентной системе проектирование осложняется, так как требуются четыре проекции для изображения распределения компонентов между фазами в зависимости от состава и температуры, т. е. изотермические проекции должны быть стандартизованы еще по одному параметру, отражающему состав системы. Часто вместо постоянной численной величины этого параметра выбирают состояние насыщения какой-либо солью и сводят пятикомпонентную систему к частному случаю четырехкомпонентной. На солевых проекциях диаграмм каждое поле соответствует насыщению двумя твердыми фазами. При расчете изобразительных точек нз солевого состава системы вычитают содержание насыщающей соли, а остальную часть пересчитывают в индексы по модели четырехкомпонентной системы с изображением солевой проекции в виде прямоугольного треугольника. На рис. I. 9 приведен пример изображения состояния системы Na" , К , Mg ( r, SOj, HjO при 25 °С в области насыщения хлоридом натрия. Поля в солевой треугольной проекции указывают на вторую насыщающую соль. Помимо боковой водной проекции, приведена вторая, иногда называемая натронной, на которой отмечено в виде удвоенных эквивалентов Na+ [c.14]

Рис. I. 9. Изотермические проекции (натронная —а, основная солевая—б, водная—в) диаграммы состояния системы Na+, К+, Mg +Il i-, SO -, Н О.

Кривые свойства в сочетании с диаграммами плавкости соответствующих солевых систем позволяют наглядно установить связь между свойствами этих систем в твердом и жидком состоянии. Если обратимся к двойным солевым системам, то в том случае, когда компоненты системы образуют простую эвтектическую диаграмму или дают непрерывный ряд твердых растворов, кривая изменения плотности соответствующих расплавов представляет собой прямую, подчиняющуюся правилу (закону) аддитивности. Примером этого могут служить системы, образованные галогенидами и другими солями щелочных металлов, как KF—NaF, K l—Na l, [c.87]

KNO3—NaNOs и др. В том же случае, если на диаграмме плавкости имеется максимум, отвечающий образованию в твердом состоянии определенного химического соединения, зависимость плотности расплавленной системы от состава также обычно выражается кривой с максимумом. Последнее может быть объяснено тем, что состав солей, отвечающий образованию химического соединения в твердом состоянии (характеризующегося определенной кристаллической решеткой), отвечает и наибольшей упорядоченности ионов, а следовательно, и наиболее плотной упаковке их и в расплавленном состоянии. Отсюда, в этом же месте — максимум на кривой изменения плотности в зависимости от состава солевой системы. [c.87]

Солевые системы, имеющие полнзгю взаимную растворимость в жидком состоянии, слишком многочисленны, чтобы их все перечислять. Для более детального ознакомления с равновесиямп, устанавливающимися в этих системах, читатель может обратиться к справочникам, в которых приводятся фазовые диаграммы. [c.358]

Физико-химические данные о растворимости в многокомпонентных солевых системах, представленные в виде диаграмм состояния, являются основой для разработки технологических схем содовых цехов глин0зем1ных комбинатов и определения основных показателей технологического режима. Обычно такие разработки и расчеты производят графо-аналитическим методом с построением различных вариантов процессов на диаграмме растворимости. Это требует значительных затрат времени и ограничивает возможности проведения многовариантных расчетов. [c.42]

Солевые системы, состоящие из солей с разноименными ионами и воды типа А, В 11 X, V — Н2О, относятся к четверным взаимным системам. Состояние равновесия в них характеризуется диаграммами растворимости. В системах этого типа могут образоваться соединения между простыми солями, кристаллогидраты и твердые растворы различных типов. Для изображения состава четверных взаимных систем, одним из компонентов в которых служит вода, применяются методы Лёвепгерца и Иенеке. [c.459]

Точка С называется эвтектической точкой или просто эвтектикой. Состав эвтектики на диаграмме определяется точкой X. Эвтектику в водно-солевых системах иногда называют криоги ратом, а С — криогидратной точкой. Эвтектика — механическая смесь компонентов в твердом состоянии, из которой образована система. На диаграмме выше кривых А СВ лежит однофазная область (ж) жидких растворов) расплавов). Поля диаграммы А СаА, В СЬВ и АаЬВА — двухфазные области. В первых двух полях в равновесии находятся кристаллы одного из компонентов и расплав, в третьем — кристаллы обоих компонентов. Наприм , диаграммы такого типа получены для ряда систем металлических ( d—Bi), солевых (Li l — K I), водно-солевых (HgO— K I) и др. [c.71]

Конечно, схематическая диаграмма состояния, приведенная на рис. 1.2, не отражает всех сложных случаев лиотропных жидкокристаллических систем даже для низкомолекулярных компонентов. Дело, в частности, в том, что кроме фактора асимметрии в образовании некоторых жидкокристаллических систем существенную роль играет и межмолекулярное взаимодействие, и особенно геометрия размещения в молекуле взаимодействующих групп. Так, для мыл (солей жирных кислот с длинными углеводородными хвостами ) способность образовывать лиотропные жидкокристаллические системы связана с дифильностью молекул, в результате которой при взаимодействии с водой по месту лиофильных кислотно-солевых групп происходит специфическая слоевая упаковка молекул с размежеванием лиофильных и лиофобных групп. Определенные количественные соотношения между сорбируемыми молекулами растворителя (воды) и лиофильными группами обусловливают возможность образования нескольких участков на диаграмме состояния, отвечающих различным структурам жидких кристаллов. [c.21]

В тройных системах, включающих бинарные системы лишь эвтектического типа, проявляющиеся на поверхности диаграммы состояния тройные соединения не найдены. Таким образом, рассмотренный экспериментальный материал иллюстрирует распространяемость вышеуказанных закономерностей образования тройных соединений на солевые системы. [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология