Кристаллизация диаграммы температура замерзания состав

Рис. 45. Диаграмма плав- в точку о, расположенную на линии АЕ, на-костп сплава пара-толуи- блюдается выделение первых кристаллов чи-дииа с орто-нитрофенолом, стого компонента А из жидкого раствора. Температура начала выделения кристаллов компонента из жидкого раствора всегда ниже температуры кристаллизации (плавления) этого компонента из расплава без примеси других компонентов. Рассматривая компонент А в качестве растворителя,. мы имеем здесь известный эффект понижения температуры замерзания растворителя при добавлении растворенного вещества В. Выделение кристаллов чистого компонента А приводит к обогащению жидкого раствора другим компонентом В, благодаря чему будет еще более понижаться тем-иература, и точка в которой находятся в равновесии жидкая фаза смеси и твердая фаза чистого компонента А, опустится к точке Е, в которой затвердевает вся смесь. Линия ВЕ, называемая кривой плавкости, изображает температуры равновесия твердого компонента А с жидкой смесью обоих компонентов в зависимости от состава смесп. Линия ВЕ изображает также температуры равновесия твердого компонента В с жидкой смесью. В точке пересечения обеих кривых плавкости, отвечающей определенному составу смеси и температуре, находятся в равновесии три фазы твердых чистых компонентов А и В я жидкого расплава. Она называется эвтектической точкой. Смесь компонентов А ж В, имеющая состав, равный эвтектическому, будет отличаться наиболее низкой температурой плавления. Температура плавления смесей различного состава описывается кривыми плавкости АЕ и ВЕ. При температурах, более высоких, чем точки на кривых плавкости, смеси любого состава иаходятся в жидкой фазе. На диаграмме плавкости область над кривыми плавкости отвечает однофазной системе жидкого расплава. В области под линией ЕС находятся смеси Л-Ьэвтектика (влево от эвтектического состава) и -й+эвтектика (вправо от эвтектического состава). Сама эвтектика представляет собой тесную смесь мелких кристаллов компонентов А и В благодаря их одновременной и быстрой кристаллизации в эвтектической точке. Области АЕС и ВЕВ являются гетерогенными. Каждая точка ( ) этих областей описывает состав и температуру сплава, состоящего из чистого компонента и жидкой смеси соответствующего состава.

Замерзание растворов. Этот процесс отличается от замерзания чистой воды прежде всего тем, что в общем случае кристаллизация воды происходит не при постоянной температуре, а в некотором интервале температур. Как было показано при рассмотрении диаграмм состояния водно-солевых систем ( 4), этот интервал тем более значителен, чем больше состав раствора отличается от состава криогидрата. Он может достигать нескольких десятков градусов. Лишь для раствора, совпадающего по составу с криогидратом, он обращается в температурную точку. [c.33]

Состав 2 — расплав содержит компоненты А и В. При охлаждении до температуры Т2 достигается насыщение и начинают выделяться кристаллы чистого компонента А. Процесс охлаждения замедляется (излом на кривой), так как освобождается теплота плавления. Температура Т2 отмечается на диаграмме равновесия на перпендикуляре, восстановленном к оси составов в точке 2. В отличие от предыдущего случая здесь не может быть постоянства температуры при кристаллизации, так как вследствие выделения компонента А расплав непрерывно становится все более концентрированным относительно компонента В, и поэтому температура его замерзания понижается (см. гл.У, криоскопия). [c.167]

Линии на фазовой диаграмме представляют собой границы, отделяющие область, в которой присутствует одна группа фаз, от области, в которой присутствует другая группа фаз. Эти граничные линии можпо установить различными экспериментальными методами, основанными на измерении температуры, ири которой происходят превращения одной фазы в другую. Если наполпенпый мышьяком тигель нагреть до температуры, превышающей точку плавления мышьяка 817°, и затем такую систему охладить, то но показаниям термопары, опущенной в расплавленный мышьяк, можно заметить, что температура будет медленно понижаться до тех пор, пока не достигнет значения 817°, а затем на протяжении нескольких минут температура будет оставаться равной этому значению (в течение всего периода затвердевания мышьяка). После того как весь расплавленный мышьяк затвердеет, температура снова будет медленно понижаться до комнатной температуры. Если же нагревать смесь 35 ат.% свинца и 65 ат.% мышьяка до получения жидкого сплава такого же состава и образовавшийся расплав охлаждать, то можно наблюдать несколько другую картину. Равномерное охлаждение будет происходить до темиературы около 590°. При этой температуре скорость охлаждения несколько снизится, поскольку из расплава будет кристаллизоваться мышьяк, а освобождающаяся энергия кристаллизации мышьяка будет идти на нагревание системы. Причина, по которой сплав начинает затвердевать при более низкой температуре, нежели чистый мышьяк, та Hie, что и причина, по которой раствор сахара или соли замерзает при более низкой температуре, чем чистая вода (этот вопрос рассмотрен в гл. XVI). Наклон линии АВ является мерой понижения точки замерзания расплавленного мышьяка (обусловленного растворением в нем свипца). После того как мышьяк начнет выкристаллизовываться из расплава — состав этого расплава начинает изменяться и дальнейшая кристаллизация мышьяка MOHieT происходить только при более низкой температуре. Кристаллизация одного мышьяка продолжается до тех пор, пока температура не достигнет эвтектической температуры 290°и состав расплава ие будет соответствовать эвтектике, представленной точкой В. По достижении эвтектического состояния температура кристаллизации сплава остается постоянной до тех пор, пока эвтектический расплав полностью пе превратится в тонкозернистую смесь кристаллического мышьяка и кристаллического свинца. Твердый сплав, следовательно, будет состоять из больших первичных кристаллов мышьяка, вкрапленных в тонкозернистую эвтектическую смесь кристаллов мышьяка и свинца. [c.412]

При замерзании раствора Нг304, имеющего концентрацию, промежуточную между концентрациями, отвечающими двум соседним эвтектикам, выпадающая твердая фаза имеет состав кристаллогидрата, соответствующего максимуму температуры кристаллизации в этой части диаграммы. Вследствие этого при вымораживании раствора содержание Н2ЗО4 в жидкой фазе может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, содержится ли в растворе больше или меньше Нз304, чем в кристаллогидрате, соответствующем максимуму. Замерзание таких кислот заканчивается при эвтектической температуре с выделением смеси двух твердых фаз. Обратный процесс плавления смеси кристаллов начинается при той же эвтектической температуре. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология