Диаграмма кристаллическая фаза жидкость

Рис. 35.8. Диаграммы состояния кристаллическая фаза — жидкость. а — система медь — никель б — система медь — серебро.

Рис. 35.9. Диаграмма состояния кристаллическая фаза — жидкость для системы фторид натрия — фторид кальция. Простая эвтектическая система.

В четверной диаграмме возникают более сложные пространственные построения — объемы кристаллизации первичной кристаллической фазы. В пределах объемов кристаллизации в равновесии с расплавом находятся отдельные компоненты нли соединения. Граничные поверхности смежных объемов кристаллизации соответствуют поверхностям кристаллизации, по которым выделяются две кристаллические фазы в присутствии жидкости. Пересечение поверхностей кристаллизации дает пограничные кривые, равновесные для трех кристаллических фаз и жидкости. Пограничные кривые пересекаются в нонвариантных точках системы, отвечающих равновесиям четырех кристаллических и жидкой фаз. [c.90]

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ФАЗА — ЖИДКОСТЬ [c.223]

Применение правила фаз в других областях диаграммы будет рассмотрено в связи с анализом процесса охлаждения ненасыщенного раствора состава Р. При охлаждении до tx система будет жидкой. В точке I раствор окажется насыщенным веществом А. к. Отвод 8Q тепла вызовет появление бесконечно малого кристаллика этого вещества (теоретически при tl — (И точка на вертикали Р А, расположенная чуть ниже точки 51). По мере кристаллизации А раствор обогащается компонентом В и температура кристаллизации падает, т. е. фигуративная точка скользит вниз по кривой ае. При этом фигуративная точка кристаллической фазы перемещается вдоль прямой аз. При достижении 4 раствор станет насыщенным и веществом В.. Поэтому, начиная с этого момента, оставшаяся жидкость будет кристаллизоваться полностью без изменения состава. Кристаллизация обоих веществ [эвтектической смеси, а в случае раствора соли в воде — криогидрата) приведет к изменению состава отвердевшей части системы, так как в ней увеличится содержание вещества Б (и уменьшится содержание А). Указанное изменение передается прямой [c.260]

Построение диаграмм состояния кристаллическая фаза — жидкость [c.493]

Следует отметить, что поскольку точка двойного подъема (как и все другие тройные точки в трехкомпонентных диаграммах состояния) является инвариантной, все процессы в системе происходят в ней при постоянной температуре, и система не может перейти в другое состояние до тех пор, пока в результате указанной реакции не исчезнет минимум хотя бы одна фаза (могут одновременно исчезать две фазы). При этом в процессе охлаждения возможны следующие варианты 1) исчезает одна жидкая фаза — при этом кристаллизация в точке двойного подъема закончится и конечными продуктами будут три кристаллические фазы, поля первичной кристаллизации которых сходятся в этой точке 2) исчезает одна кристаллическая фаза — соединение, реагирующее с жидкостью, при этом кристаллизация при охлаждении продолжится дальше и путь кристаллизации уйдет из точки двойного подъема 3) исчезают одновременно две фазы —жидкая и одна твердая (соединение, реагирующее с жидкостью)—при этом кристаллизация в точке двойного подъема закончится и конечными продуктами будут две кристаллические фазы, находящиеся в равновесии вдоль единственной пограничной кривой с падающей от точки двойного подъема температурой (этот частный случай имеет место, когда точка исходного состава попадает на соединительную прямую, соответствующую указанной пограничной кривой, т. е. в частную двойную систему). [c.263]

В простой диаграмме состояния, показанной на рис. 1.1, фазы совпадают с агрегатными состояниями — кристаллическим, жидким и газовым. В точке (Та Ра) эти три агрегатные состояния находятся в равновесии друг с другом при соответствующих значениях термодинамических параметров сосуществующих фаз р = 1/ , 5, и. На рис. 2.1 удельные объемы уь в тройной точке обозначены символами А А". Показаны также спинодальные линии кристаллической фазы — жидкости — СЗ и пара — СЗ". [c.13]

Отвердевание смесей различного рода жидких кристаллов происходит аналогично отвердеванию обычных жидкостей. На рис. 9.8 показана фазовая диаграмма с одной простой эвтектикой, в то время как на рис. 5.23, е представлен эквивалент азеотропной смеси с минимальной температурой кипения, образованный аморфной жидкостью и жидкими кристаллами. Как установлено рядом исследователей, уравнение Шредера (разд. 8.4.1) во многих случаях представляет эвтектические температуры с точностью до одного-двух градусов (см., например, табл. 9.2). Наибольшие изменения энергии происходят во время перехода от твердой фазы к первой жидкой кристаллической фазе остальные фазовые переходы характеризуются менее значительными изменениями энергии. В конце данного раздела приводятся прочие термические данные и корреляции. [c.458]

Область температур и составов, выражаемая площадью диаграммы над линиями АВ и ВС, является областью, в которой присутствует только одна, а именно жидкая фаза, состоящая из расплава. Область, заключенная в треугольнике АВВ, соответствует наличию двух фаз — жидкой фазы и твердой фазы (кристаллы мышьяка). Треугольник ВЕС также соответствует области двух фаз, причем эти две фазы—жидкость и кристаллический свинец. Область, лежащая под горизонтальной линией ВВЕ, отвечает двум фазам — кристаллическому мышьяку и кристаллическому свинцу, а сплав в этом случае является смесью небольших кристалликов этих двух элементов. [c.410]

Рассмотрим теперь разделение бинарных смесей в случае образования молекулярных соединений. На рис. ХП1-2 представлена диаграмма фазового равновесия бинарной смеси, образующей устойчивое молекулярное соединение А Вт состава С . Такие бинарные смеси, как известно, нельзя разделить на чистые компоненты методами обычной фракционной кристаллизации. Если концентрация высокоплавкого компонента в исходной смеси находится в промежутке между О и Сех, то при простой кристаллизации можно изданной смеси выделить чистый компонент А и получить при этом маточную жидкость состава Сех- Если концентрация исходной смеси находится в диапазоне от Е до Е , то вообще простой кристаллизацией невозможно получить чистые компоненты. В этом случае получается кристаллическая фаза, соответствующая составу молекулярного [c.300]

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

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

Последовательность выбора оптимального режима разделения должна быть следующей. Первоначально в результате анализа диаграмм равновесия, данных о исходной концентрации смеси, а также данных о требуемых концентрациях продуктов устанавливаются возможные варианты сочетания процессов разделения. Далее для каждого из возможных вариантов производится анализ энергетических, капитальных, эксплуатационных и других затрат на проведение процесса. При разделении той или иной смеси структуры затрат на осуществление процессов кристаллизации и ректификации существенно различаются, поэтому важно определение оптимальных переходных параметров комбинированного процесса (концентрация дистиллята, кубового остатка, промежуточных маточных жидкостей и кристаллических фаз). При решении данной задачи для каждого йз возможных вариантов должны быть составлены функциональные зависимости, связывающие общие затраты на процесс со значениями переходных параметров. [c.333]

Формы областей расслаивания в двойных оксидных системах подобны той, которую мы только что рассмотрели, но диаграммы состояния значительно усложнены из-за наличия кристаллических фаз, образующихся ниже определенных температур. На рис. 53, а показана характерная диаграмма состояния для систем, которые в жидком состоянии расслаиваются, и кривые свободных энергий твердой и жидкой фаз при температурах Г = 7о, Г1 и При Го у жидкости при всех составах самая малая свободная энергия соответствующая ей кривая имеет один минимум, так что система при всех составах состоит из одной гомогенной жидкой фазы. При Г] на кривой свободной энергии для жидкости возникают два минимума, и расплав состава, занимающего промежуточное положение между составами е и к, состоит из двух расслаивающихся жидкостей. В крайней правой части системы свободная энергия минимальна у твердой фазы, в то время как между составами г и / в равновесии находятся жидкая и твердая фазы соответствующих составов. При температуре Гг твердая фаза состава п находится в равновесии с однородной жидкостью состава это видно из того обстоятельства, что точки, соответствующие наименьшей энергии промежуточных составов, находятся на общей касательной рк. При рассмотрении стеклообразования в системах такого рода весьма важен состав д, обычно называемый пределом несмешиваемости. Вправо от д образуется двухфазный расплав, который, очевидно, не может дать при охлаждении однофазного стекла. При увеличении температуры, правда, двухфазный расплав всегда переходит в однофазный. Однако при охлаждении расплав должен пройти через двухфазную [c.126]

Причем после этой точки система может существовать как однофазная жидкая или как двухфазная жидкая. При достаточно низких температурах возможна кристаллизация фазы, обогащенной полимером. В последнем случае в системе наблюдается равновесие между двумя жидкими и одной кристаллической фазами. Температура плавления в данном случае, как изображено на диаграмме, остается постоянной. Таким образом, изучение кристаллизации полимеров из разбавленных растворов несколько усложняется. Необходимо строго отличать фазовый переход жидкость— жидкость от истинного перехода жидкость—кристалл. [c.172]

Относительное расположение линии плавления аргона в области отрицательных давлений и границ термодинамической устойчивости для кристаллической и жидкой фаз на рис. 3.14 говорит в пользу возможности фазового равновесия кристалла и жидкости в широкой области метастабильных состояний. Спинодаль кристаллической фазы при низких температурах располагается по давлению заметно ниже линии плавления. Можно видеть, что и жидкая фаза на метастабильном участке линии равновесия сохраняет устойчивость до состояний, близких к низкотемпературному пределу линии плавления. На фазовой диаграмме (рис. 3.14) имеется точка, в которой условие [др/ду)т = О выполняется для обеих конденсированных фаз. Это состояние соответствует точке пересечения границ устойчивости кристалла и жидкости. [c.67]

Сплошные линии делят диаграмму на четыре области, отвечающие условиям равновесного состояния пара, жидкости и двух кристаллических модификаций. Сами линии отвечают условиям, при которых возможно равновесное сосуществование двух соответствующих фаз. В точках А, В п С в термодинамическом равновесии находятся три фазы. Кроме того, существует еще одна [c.363]

Иногочисленность вариантов сочетания процессов ректификации и кристаллизации обусловлена большим разнообразием диаграмм равновесия расп.т1ав — кристаллическая фаза, жидкость — пар. Рассмотрим основные особенности сочетания этих процессов применительно к разделению бинарных смесей. [c.328]

Задание. Продумайте, как происходит кристаллизация смеси, соответствующей этой диаграмме, перерисуйте диаграмму в тетрадь и постройте кривую охлаждения смеси /. Учтите, что вид отдельных участков кривой охлаждения должен соответствовать вариантности системы. При достижении перитектической температуры существует равновесие трех фаз — жидкости и двух кристаллических, следовательно, y = 2—3 + 1=0. [c.163]

Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым и газообразным (рис. 1.1). Сбласть существования жидкости ограничена со стороны низких температур переходом в твердое состояние (точки сМ ), а со стороны высоких — переходом в газообразное состояние (точки с, е). Линия АК, разделяющая жидкую и газообразную фазы, заканчивается критической точкой, соответствующей температуре и давлению р р, выше которых невозможно существование жидкости в равновесии с паром. Линия равновесия жидкость — твердая фаза критической точки не имеет. У металлов температура плавления повышается с увеличением давления (кривая АВ) у льда, кремния, гер1иа-ния — понижается (кривая АВ ). Точка А на диаграмме состояния соответствует температуре и давлению, при которых в закрытом сосуде находятся в равновесии твердая, жидкая и газообразная фазы. Жидкости сочетают некоторые свойства как твердых тел, так и газов. Твердые тела бывают кристаллические и аморфные. По типам связи кристаллы подразделяют на атомные, ионные, металлические и молекулярные. Они обладают ближним и дальним порядками. Ближний порядок означает правильное расположение около фиксированного атома, иона или молекулы определенного числа ближайших соседей. Дальним порядком называется расположение частиц в определенной последовательности с образованием единой трехмерной решетки. При наличии дальнего порядка расстояние до любого атома кристалла вычисляется через параметры элементарной ячейки по формуле [c.7]

Тройные точки. Три сходящиеся пограничные кривые на диаграммах состояния образуют так называемые тройные точки (например, точки 6, е, / и т. д. на рис. 59), в которых, если кристаллизация не закончена, в равновесии находятся четыре фазы — жидкость состава этой точки и три кристаллических соединения, поля первичной кристаллизации которых сходятся в этой точке (например, в тройной точке Ь на рис. 59 в равновесии с жидкой фазой находятся кристаллы соединений АВ, АС и А1В1С1). По правилу фаз система, параметры которой соответствуют этой точке, является инвариантной, т. е. не имеет степеней свободы. [c.251]

На рис. 8.11, г представлен один из вариантов схемы разделения бинарной азеотропной смеси, образующей при кристаллизации непрерывный ряд твердых растворов. В данном варианте однократную кристаллизацию используют в основном для перехода через азеотропную точку, окончательно же смесь разделяют ректификацией. На рис. 8.11, (Э разделение той же смеси осуществляют сочетанием ректификации с противоточной кристаллизацией. В рассматриваемом случае можно использовать и другие варианты разделения, например получение одного компонента кристаллизацией, а второго — ректификацией. На рис. 8.11, ж показан один из возможных вариантов разделения азеотропной смеси, имеющей эвтектическую точку на диаграмме фазового равновесия жидкость — кристаллическая фаза. Соче- [c.293]

До СИХ пор ничего не говорилось об экспериментальных методах, с помощью которых можно построить фазовые диаграммы типа кристаллическое вещество — жидкость. Наиболее важным и ценным методом является, несомнснпо, тщательный анализ кривых охлаждения . Начнем с рассмотрения жидкого расплава известного состава и проследим термическое и структурное поведение этой системы по мере отдачи ею энергии в окружающую среду. Выделившиеся твердые фазы можно собрать и проанализировать (химическими, дифракционными или спектроскопичсскими методами) но даже при тщательном изучении скорости охлаждения можно получить множество сведений. На рис. 35.11 приведены гипотетические кривые охлаждения для системы ВеРг—СаРг. [c.186]

С целью произвести расчет удельного объема стекла Бильц и Вейбке тщательно исследовали аддитивность, которую следует ожидать в соответствии с правилом Коппа для жидкостей. Если в суммарное уравнение плотности Винкельмана и Шотта подставить действительные значения отдельных окислов, то обнаруживаются отклонения, которые, однако, легко могут быть устранены введением условных коэффициентов. Педдл показал, насколько такой прием неудовлетворителен. Особенно сложен расчет кремнезема, если, согласно Ле-Шателье часть расчетов определенного процентного содержания производить с величиной плотности кремнеземистого стекла, а часть — с величиной плотности кристаллических фаз кремнезема. Этот факт имеет существенное значение, так как модификации кремнезема сильно отличаются друг от друга по удельным объемам. Бильц и Вейбке применили принцип, разработанный Тамманом касаясь вопроса молекулярного состояния расплава, эти авторы считали возможным предполагать в нем наличие кристаллических фаз (групп), образовавшихся из компонентов расплава (см. А, II, 344). Бильц, взяв за основу диаграммы равновесия, допускал существование растворенных в стекле кристаллических фаз и определял, какие удельные объемы должны быть использованы при расчетах. Для промышленных стекол расчет ведется на молекулы с наибольшим содержанием в них кремнезема остающийся избыток окиси кремния рассчитывается как кварцевое стекло. Частные от деления М олекулярного объема на число присутствующих в соединениях отдельных [c.876]

Рис. 65. Диаграмма состояния однокомпоыентной системы К — поле кристаллического состояния вещества Ж — поле жидкого состояния веществ Г—поле газового состояния вещества (пар) О — тройная точка (равновесие трех фаз) ВО — кривая зависимости температуры плавления от давления ЛО —кривая давление пара над жидкостью (зависимость от температуры) ВО — кривая давления пара над кристаллом

На обеих диаграммах имеются области существования пара (п), жидкости (ж) и кристаллов (к). В тройной точке сходятся 3 линии равновесия двух фаз, соответственно и — ж, п — к и ж — к. При этом левая диаграмма описывает лищь начальную стадию конденсации, когда только начинают возникать устойчивые двумерные зародыши жидкой или кристаллической фазы из пересыщенного двумерного пара (адсорбированные и мигрирующие по поверхности подложки атомы или молекулы конденсата). [c.53]

На рис. 5, а приведена политерма предельно адсорбированного количества бензола, адсорбированного силикагелел , вычисленная по (9) и (10) из изотерм адсорбции, измеренных при разных температурах. Величины Qa при 20° С определены в [(9)1. Учитывая сделанные допущения о независимости и Q,l от темнературы, следует обметить, что воспроизводимость значений полученных из разных изотерм, достаточно высока. Нолитерма предельной величины адсорбции является линией, разделяющей области существования нормальной кристаллической фазы и адсорбата на диаграмме состояния адсорбированного вещества [10]. Разность т-п — Qa входящая в выражения (7) — (10), представляет собой теплоту перехода вещества из адсорбироваиного слоя в кристаллическую фазу (или наоборот), но не теплоту его плавления, как это предполагалось ранее [1—3]. Эта разность может изменяться от нуля до нормальной теплоты плавления объемной жидкости (см. рис. 5, б). В области капиллярной конденсации можно принять Qa а — ж-п = т-ж, т. е. [c.207]

Точно так же могут быть нанесены соответствующие изобары для других, ле/кащих выше или ниже поверхности ликвидуса, температур. Для демонстрации соотношений составов кристаллических фаз, находящихся в равновесии с расплавом и газовой фазой, па рис. 49 приводятся кривые фракционной кристаллизации. Кривые фракционной кристаллизации могут быть построены но соединительным линиям (коннодам), поскольку таковые являются касательными к кривым фракционной кристаллизации. Составы кристаллической фазы, находящейся в расплаве с жидкостью, могут быть поэтому получены на диаграмме рис. 49 путем проведения касательной к кривой фракционной кристаллизации в точке, выражающех состав жидкой фазы от линии FeO—FojOg. [c.69]

Нафевание жидкости, находящейся в равновесии с паром, при некоторых довольно строгих условиях, накладываемых на температуру, давление и объем системы, может приводить к внезапному исчезновению фаницы между жидкой и газовой фазой. Состояние вещества (или смеси веществ), возникающее при исчезновении различия между фазами, находящимися в равновесии друг с другом (например, между жидкостью и ее паром, между двумя жидкостями и др.), называют критическим состоянием. На фазовой диаграмме в этой точке кривая сосуществования жидкости и пара обрывается. Точка на термодинамической диаграмме, соответствующая критическому состоянию вещества, называется критической точкой. Критические состояния вещества свойственны не только системам с равновесием типа жидкость — ее насыщенный пар , но иногда также системам с равновесием несмешивающихся жидкостей и даже аморфнь[х или кристаллических твердых фаз. [c.169]

Полиморфные превращения. Число равновесий в однокомпонентной системе увеличивается, если данное вещество способно существовать в различных кристаллических формах (модификациях). Явление полиморфизма распространено как среди неорганических, так и оргаиических веществ. Кристаллы полиморфных модификаций вещества отличаются физическими свойствами, поэтому каждая модификация представляет собой отдельную твердую фазу. Согласно (Х.Ю) две полиморфные модификации могут существовать в равновесии только с паром или с жидкостью, по не обе вместе. Поэтому на диаграмме состояния вещества появляются две новые тройные точки модификация 1 — модификация 2 — пар и модификация 1 — модификация 2 — жидкость. Кроме того, имеются дополнительные кривые для двухфазных моновариантных равновесий с участием фаз / и 2. [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология