Фазовое гетерогенное равновесие

Общее условие фазовых равновесий. Равновесия в гетерогенных системах, в которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а имеют место лишь фазовые переходы, т. е. процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (или в другие), называются фазовыми равновесиями. Рассмотрим сначала общее условие равновесия в гетерогенных системах, правило фаз и некоторые другие вопросы, относящиеся к любым случаям гетерогенных равновесий (как фазовым, так и химическим). Температуру и давление будем считать постоянными и одинаковыми для всех частей равновесной системы. [c.242]

Во многих важных равновесных системах, как, например, в рассмотренной выше системе водород-азот-аммиак, все вещества находятся в одинаковом фазовом состоянии. Такие равновесные системы называются гомогенными. Но равновесие может устанавливаться и между веществами, которые находятся в разных фазовых состояниях, и в таком случае говорят о гетерогенном равновесии. В качестве примера рассмотрим разложение карбоната кальция [c.48]

Физико-химический анализ — метод экспериментального изучения гетерогенных равновесий и фазовых превращений. В химии используется несколько методов познания природы и свойств вещества. Наиболее употребительный препаративный метод состоит в проведении соответствующей реакции, выделении, очистке и химическом анализе исследуемого вещества. По реакциям, в которые вступает вещество, определяются его химические свойства и структура. [c.166]

Рассмотрены вопросы термодинамической теории гетерогенных равновесий в приложении к системам жидкость—пар, структура диаграмм фазового равновесия, методы экспериментального изучения равновесий жидкость—пар. Особое внимание уделено возможностям проверки термодинамической согласованности экспериментальных данных и методам априорного расчета равновесий жидкость—пар в многокомпонентных системах. [c.2]

Правило фаз (Д. Гиббс, 1873—1876) устанавливает, при каких условиях (температуре, давлении, концентрациях веществ) имеющиеся фазы гетерогенных систем находятся в состоянии термодинамического равновесия. Гетерогенные равновесия, при которых процесс перехода веществ из одной фазы в другую не сопровождается изменением их химического состава, называются фазовыми равновесиями (например, испарение, плавление, растворение, полиморфные превращения и др.). Для характеристики фазовых равновесий широко пользуются уравнением правила фаз, которое связывает число фаз Ф, число компонентов К и число степеней свободы С равновесных гетерогенных систем Ф-ЬС = К-Ь2. Это уравнение обычно применяют для определения числа степеней свободы, т. е. [c.66]

Гетерогенные равновесия, связанные с переходом вещества из одной фазы в другую без изменения химического состава, называются фазовыми К их числу можно отнести равновесия в процессах испарения, плавления, конденсации и т. п. Фазовые равновесия, [c.133]

Гетерогенные равновесия, связанные с переходом вещества из одной фазы в другую без изменения химического состава, называются фазовыми. К их числу можно отнести равновесия в процес- [c.129]

Гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую, не сопровождающиеся изменением химического состава этого вещества, принято называть фазовыми равновесиями. Условия, при которых отдельные фазы системы находятся в равновесии друг с другом, выражаются законом равновесия фаз, называемым правилом фаз. [c.179]

Исследование фазовых гетерогенных равновесий. Равновесие жидкость — пар. Как уже ранее упоминалось, удельная радиоактивность пара над веществом, в которое введена радиоактивная метка, пропорциональна парциальному давлению. Это обстоятельство широко используется для исследования закономерностей равновесия между жидкостью и паром. Прежде всего следует отметить, что применение радиоизотопной индикации существенно уменьшает трудоемкость операций, связанных с уставов-, лением состава пара, и значительно повышает точность метода. [c.177]

XI, то вопрос означает, возможны ли и при каких условиях изменения состояния, при которых температура, давление и мольные доли фаз остаются постоянными и лишь масса определенных фаз увеличивается за счет массы других фаз при сохранении общей массы каждого компонента. Изменение состояния такого рода называется фазовой реакцией. Она всегда обратима, так как при этом в каждый момент сохраняется гетерогенное равновесие. [c.146]

При подходе к термодинамическому анализу гетерогенных равновесий возникает проблема, связанная с оценкой возможного числа равновесно сосуществующих фаз и числа параметров данной системы, которые можно изменять произвольно, не нарушая равновесия. Число параметров состояния, способных произвольно меняться без нарушения фазового равновесия, называется числом степеней свободы или вариантностью системы. [c.209]

При изучении гетерогенных равновесий широко пользуются фазовыми диаграммами (диаграммами состояния). [c.181]

Для примера рассмотрим, как уравнение (П.И) можно использовать в теории фазовых равновесий. Для гетерогенного равновесия давление является функцией одной переменной — температуры. [c.56]

Будучи фундаментальным положением учения о гетерогенных равновесиях, правило фаз играет большую роль при анализе различных диаграмм состояния, которые обычно строят в координатах состав — температура и которые изображают на плоскости или в пространстве фазовые равновесия в различных системах в зависимости от их химического состава и температуры. Правило фаз позволяет определить максимально возможное число равновесных фаз системы в заданных условиях. Оно позволяет контролировать правильность экспериментального построения диаграмм состояния и устранять возможные ошибки в изображении фазовых равновесий. [c.268]

Гетерогенные равновесия, при которых процесс перехода веществ из одной фазы в другую не сопровождается изменением их химического состава, называются фазовыми равновесиями. К ним относятся испарение, конденсация, плавление, кристаллизация, сублимация, полиморфные превращения, растворение и другие процессы, широко осуществляемые в технологии. [c.177]

В настояш,ее время правило фаз применяют во многих областях науки и техники, продолжается работа по его углубленному анализу и развитию. Это было особенно заметно на примере работ, приуроченных к столетию открытия правила фаз [7, 8]. Для практики исследования гетерогенных равновесий особенно существенно, что правило фаз служит основой для стройной классификации обширнейшего экспериментального материала о фазовых равновесиях, позволяет анализировать диаграммы состояния гетерогенных систем разных типов, оценивать термодинамическую состоятельность построенных диаграмм. [c.19]

Захаров А, М,, Диаграммы состояний двойных и тройных систем, М,, 1978 Новоселова А, В,, Методы исследования гетерогенных равновесий, М,, 1980 Глазов В, М,, Л а-зарев В, Б,, Ж и р о в В. В., Фазовые диаграммы простых веществ, М., 1980, В, А. Михайлов. [c.154]

В связи с тем, что устойчивость коллоидных систем в значительной мере связана с их фазовой гетерогенностью или гомогенностью, вопрос об определении фазы в коллоидных системах весьма интересен. Как известно, фаза представляет собой гомогенную часть системы, в пределах которой температура, давление и удельный объем одинаковы и которая отделена от другой фазы поверхностью раздела. Как указывает Ван-дер-Ваальс, с молекулярно-теоретической точки зрения требуется, чтобы фаза содержала очень большое число молекул, оправдывающее применение законов термического равновесия гомогенная фаза должна обладать достаточно большими размерами, чтобы можно было экспериментально определить ее плотность, давление и температуру, а находящееся вблизи поверхности раздела количество вещества должно быть исчезающе мало по сравнению с той частью, которая находится внутри этой фазы. [c.16]

Фазовыми равновесиями называются гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую, не сопровождающихся изменением химического состава этого вещества. Если ограничиться областью невысоких давлений, то общие условия фазовых равновесий можно выразить в довольно простой форме. [c.172]

Гидраты природных газов образуются в скважинах, в элементах промыслового оборудования подготовки газа, а также в газопроводах при определенных значениях давления и температуры, которые можно найти с использованием фазовых диаграмм гетерогенного равновесия. На практике для определения условий начала образования гидратов используется графический метод расчетный — по константам равновесия, графо-аналитический — по уравнению Баррера — Стюарта и экспериментальный. [c.534]

Это своего рода энциклопедическая сводка по фазовым равновесиям и термодинамике гомогенных и гетерогенных равновесий органических систем, играющих столь важную роль в изучении и понимании процессов химической технологии. В книге достаточно подробно с привлечением большого числа примеров рассматриваются общетеоретические вопросы, на высоком уровне представлены современные научные достижения в этой области. [c.5]

Если вся система реакций (1.61) — (1.64) обратима и близка к состоянию равновесия, то состав катализатора, вне зависимости от исходного, целиком определяется термодинамическими условиями равновесия. В этом случае, если состав катализатора, например окисла, определяется целиком парциальным давлением одного из компонентов, например кислорода, то, в соответствии с условиями гетерогенного равновесия, для всей области температур Т и парциальных давлений Р, за исключением точки равновесия с определенными Т и Р, катализатор будет представлять собой одну фазу. Если реакция проводится в точке равновесия, то катализатор может быть двухфазным, однако практическое осуществление такого случая невероятно. Иное дело, если протекающие в системе реакции, например реакции контактного окисления органических соединений, практически необратимы, тогда фазовый состав работающего катализатора целиком определяется кинетическими, а не термодинамическими параметрами. При проведении обратимых реакций в условиях, далеких от равновесия (что большей частью бывает на практике), фазовый состав катализатора также не определяется термодинамикой. [c.69]

В монографии описываются методы расчета условий фазового равновесия в одно- и многокомпонентных системах, состоящих из газовой, жидких и твердых фаз, а также методы проверки экспериментальных данных о гетерогенном равновесии. [c.2]

Книга предназначена для научных работников и работников промышленности, занимающихся расчетом и исследованием фазового равновесия, а также для студентов химических, нефтяных, металлургических и других высших учебных заведений, желающих углубить знания в области теории и практического применения учения о гетерогенных равновесиях. [c.2]

В настоящей книге автор поставил своей целью восполнить этот пробел. Основная задача этой книги — дать систематическое изложение важнейших методов расчета параметров состояния равновесных фаз, а также методов проверки экспериментальных данных о фазовом равновесии в системах разных типов. Автор стремился сконцентрировать внимание на практических, инженерных сторонах проблемы, чтобы книга могла стать руководством по изучению и расчетам условий гетерогенного равновесия. При этом представлялось целесообразным рассмотреть общие вопросы термодинамической теории фазового равновесия лишь в той мере, в какой это необходимо для обоснования излагаемых в книге расчетных методов. Есть еще одно основание для этого. В период работы над [c.3]

Равновесие в гетерогенных системах. В этих системах в термодинамическом равновесии находятся вещества в различных агрегатных состояниях (фазовые динамические равновесия). К подобным системам также применены закономерности, рассмотренные выше для гомогенных систем. [c.202]

Правило фаз справедливо для любых гетерогенных равновесий (химических равновесий в гетерогенных системах и чисто фазовых равновесий). На основании правила фаз системы классифицируются по числу компонентов и по числу степеней свободы. [c.183]

Связь температуры кипения раствора, его состава и давления определяется условиями фазового равновесия между жидкостью и паром. Эта связь в соответствии с термодинамической теорией гетерогенного равновесия выражается уравнением состояния равновесной системы [c.186]

Правило фаз представляет собой один из наиболее общих законов, относящихся к гетерогенным равновесиям (фазовым и химическим). Оно было установлено Гиббсом в 1876—1878 гг. Рассмотрим сначала некоторые понятия, необходимые для изложения правила фаз. [c.176]

За сравнительно короткое время после выхода первого издания настоящей монографии (1961 г.) в разработке теории и техники азеотропной и экстрактивной ректификации достигнуты значительные успехи. Нуждается в систематизации и обобщении опыт применения рассматриваемых методов с учетом вышедшей за это время литературы. Так, в последнее время опубликована монография автора Гетерогенные равновесия [3], освещающая проблему расчета условий фазового равновесия, монография-справочник Равновесие между жидкостью и паром [31], в которой описаны методы экспериментального исследования и проверки данных о равновесии между жидкостью и паром, а также приведен экспериментальный материал, опубликованный в мировой литературе до 1966 г. Появилась, наконец, монография Солевая ректификация [142], излагающая теоретические основы и вопросы практического применения метода экстрактивной ректификации с применением солей в качестве разделяющих агентов. [c.3]

Исследуемое с помощью М. а. м. явление самодиффузии никакими иными методами, за редким исключением, не может быть изучено. В процессе исследования фазовых гетерогенных равновесий учитывают то обстоятельство, что удельная радиоактивность пара над веществом, в которое введена изотопная метка, пропорциональна внешнему давлению. Особенно широко М. а. м. применяют для изучения равновесий твердая фаза — пар, поскольку давление пара над кристаллическим телом обычно мало и химико-аналитические методики оказываются недостаточно чувствительными для его онределения. Статические методы определения давления пара сводятся к определению радиоактивности газовой фазы над веществом, в к-рое введено известное количество радиоактивного изотопа. К ним относится и метод точки кипения, основанный на том, что скорость испарения вещества при достижении точки кипения существенно изменяется. Вследствие этого кривая, выражающая зависимость радиоактивности пара от времени, характеризуется изломом, приходящимся на т-ру кипения. Поскольку пар при т-ре кипения жидкости является насыщенным, анализ кривой радиоактивность пара — время позволяет определить давление насыщенного пара. Динамические методы определения давления пара основаны на определении количества вещества, уносимого потоком химически индифферентного газа, проходящего над образцом. Измеряя радиоактивность уносимого вещества при различных скоростях и экстраполируя величину радиоактивности на нулевую скорость, устанавливают количество пара, находящегося в равновесии над твердым образцом, выдерживаемым при определенной т-ре. В радиометрическом варианте метода Лэнгмюра определяют уменьшение радиоактивности меченного радиоизотопом материала. Эта величина пропорциональна потере массы образца потеря же массы, в свою очередь, пропорциональна давлению насыщенного пара. Разработано несколько вариантов приложения М. а. м. к изучению различных характеристик поверхностп материала и, прежде всего, истин- [c.813]

Прн химических преврянтениях в гетерогенных системах существенную роль играют фазовые переходы, об энергетике которых см. гл. IV, 4. При установлении химических раиновесип в гетеро-ренных системах устанавливаются и фазовые равновесия, т. е. гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую, которые могут и не сопровождаться изменением химического состава этого вещества. [c.98]

Как уже указано выше ( 13 этой главы), прн установлении химических равновесий устанавливаются и фазовые равновесия, т.е. гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую. Если между веществами, входящими в состав отдельных фаз гетерогенной системы, происходит обратимая химическая реакция, то равновесие должно устаг/апливаться на всех границах раздела между всеми фазами. Таким образом, в гетерогенных системах химические и фазовые равновесия совмеишеиы. [c.102]

ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА, изучает хим. св-ва и строение твердых тел, реакции в твердых телах, пути получения и практич. использования разл. тинов твердых тел. Развитие X. т. т. началось с исследования хим. связи и структуры кристаллов. После обнаружения дефектов в кристаллах и онределения их роли в хим. р-циях, диффузии и др. процессах возник новый раздел X. т. т.— химия несовершенных кристаллов, рассматривающая структуру дефектов, их взаимод. друг с другом и с кристаллич. решеткой, участие в хим. и физ.-хим. превращениях. Важный раздел X. т. т.— термодинамика твердого состояния в-ва, включающая учение о фазовых превращ. и гетерогенных равновесиях. X. т. т. изучает также кинетику хим. р-ций в твердых телах, кристаллизацию, диффузию, топохимические реакции. Физ. методы инициирования р-ций в твердых телах привели к тесному переплетению X. т. т. с радиационной химией, фотохимией, механохимией, разл. разделами физики твердого тела, физико-хим. механикой, материаловедением и др. [c.653]

Закон распределения применяется в широких пределах для определения гетерогенных равновесий. Он устанавливает постоянное соотношение между коицептрациями какого-либо вещества в двух фазах системы при. определенной температуре для любых комбинаций твердых, жидких или газобразных фаз. На законе распределения основаны абсорбция газов жидкостями, десорбция, разделение жидкостей экстрагированием. Существует несколько формулировок закона распределения для разных фазовых равновесий так, например, выражения закона распределения для равновесий в системе жидкость — газ известны под названием законов Рауля и Генри. [c.125]

Гетерогенные равновесия в физичежой химии изучаются с помощью так называемых фазовых диаграмм или диаграмим состояния. [c.165]

ГО компонента, определяются для конкретной фазы. Поэтому недостаточно указать только вид равновесия, требуется назвать и фазу, для которой определена концентрация. В обозначении фазового состояния равновесия указьшается фаза, к которой относится свойство. Например, отличаются друг от друга свойства Л 2(Ж1Ж2П) и Л2(Ж2Ж1П). Если фазы не перечисляются, то Ni означает концентрацию /-ГО компонента во всей гетерогенной системе в целом. Во всех случаях концентрация указывается в мольных долях. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология