Кривая затвердевания кристаллизации

Рис. 127. Диаграмма плавкости изоморфной системы а — кривые охлаждения б — диаграмма состояния 1 — жидкий расплав обоих веществ 2 — кривая начала кристаллизации (линия ликвидуса) 3 — кривая затвердевания (линия солидуса) 4 — твердый раствор

После достижения определенной температуры начинается кристаллизация. За счет тепла кристаллизации температура пробы поднимается и некоторое время удерживается на одном уровне, а затем снова начинает понижаться. Таким образом, температурная кривая этого процесса представляет собой линию с подъемом на участке, соответствующем периоду кристаллизации. Температурой затвердевания (кристаллизации) считают точку наивысшего подъема температуры. [c.192]

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]

Диаграммы плавкости строят с помощью кривых охлаждения. Кривая охлаждения чистого металла приведена на рис. IX.6, а. Горизонтальный участок прямой соответствует температуре плавления или затвердевания (кристаллизации) металла. Температура металла в процессе кристаллизации остается постоянной. Как только исчезает жидкая фаза (т — начало кристаллизации, тг — конец кристаллизации), охлаждение продолжается с обычной скоростью. [c.249]

Если химическое соединение очень устойчиво и при плавлении совсем не диссоциирует, то кривые, располагающиеся слева и справа от конгруэнтной точки, соответствуют двум разным процессам, а именно кристаллизации АтВ из его раствора в компоненте А, и кристаллизации АтВ из расплавов, содержащих преимущественно вещество В. Поэтому такие кривые затвердевания резко различаются по своим наклонам, а конгруэнтная точка соответствует острому максимуму (рис. V. 36, а). [c.311]

Диаграмму плавкости строят по серии кривых охлаждения (рис. 93, а), каждая из которых отвечает определенному содержанию компонентов сплава в жидкой фазе (например, 100% А — 0% В 80% А — 20% В 60% А — 40% В и т. д,). Составы расплавов наносят на ось абсцисс, а температуры начала и конца I2 кристаллизации, отвечающие данному составу, — на ось ординат (рис. 93, б). Соединяя все точки начала кристаллизации (У и конца кристаллизации (4), получают диаграмму плавкости (рис. 93, в). Верхняя кривая на диаграмме плавкости (ликвидус) показывает температуры, при которых из жидкой фазы А + В начинают выделяться кристаллы. Выше этой кривой лежит область расплава. Нижняя кривая (солидус) показывает температуры конца затвердевания. Под ней на диаграмме лежит область твердой фазы. Между кривыми ликвидуса и солидуса находится область, отвечающая сосуществованию жидкой и твердой фаз. [c.273]

На рис. 58, а кривые А и В соответствуют охлаждению чистых соединений. Площадка на этих кривых показывает температуру их затвердевания. В расплаве, состоящем из двух индивидуальных веществ, началу кристаллизации соответствует излом на кривой 1. Площадка на этой кривой соответствует кристаллизации эвтектики, так как последняя затвердевает при постоянной температуре. [c.127]

Уайт впервые предлагает определять АТ из наклона кривой затвердевания и обосновывает следующее положение понижение температуры от точки, соответствующей началу кристаллизации, к моменту, когда затвердела половина вещества, составляет величину понижения температуры кристаллизации вещества, вызванного присутствием содержащихся примесей. Понижение температуры, а следовательно и количество примесей, можно вычислить из эксперимента. Преимущество этого способа он видит в том, что, во-первых, подобные эксперименты не зависят от каких-либо предыдущих определений температуры кристаллизации (или плавления) более чистого образца, т. е. метод является абсолютным в других методиках полученная температура плавления сравнивается с известной величиной для чистого вещества или с предварительно полученной величиной для этого же материала на более ранней стадии очистки и, следовательно, другие методы являются относительными во-вторых, кривая сразу дает реальную картину чистоты вещества, что позволяет избежать субъективных ошибок в-третьих, точность определения АТ не зависит от абсолютной калибровки термометра, так как определяется разность температур. [c.9]

Во всем интервале концентраций сосуществуют только две фазы твердая и жидкая. Поэтому система ни в одной точке не может стать нонвариантной (кроме точек максимума и минимума на кривых типа II и III). Отсутствие нонвариантных точек доказывает непрерывность кривых /, // и III. По правилу фаз имеется у = 3—2 = 1 степень свободы, т. е. затвердевание должно происходить не при постоянной температуре, а в некотором температурном интервале. Поэтому кроме кривых начала кристаллизации — ликвидус на диаграммах должны иметься также кривые конца кристаллизации — солидус. [c.145]

Дьюара, содержащий хладагент (жидкий воздух, твердая углекислота, лед и т. п.). В процессе охлаждения и затвердевания образца через определенные промежутки времени измеряется температура. По этим данным строится кривая затвердевания. Измерение температуры производилось платиновым термометром сопротивления, включенным в мостовую схему и прокалиброванным по точкам кристаллизации воды, ртути, изооктана, точке сублимации твердой углекислоты и точке кипения жидкого кислорода. По результатам калибровки был построен градуировочный график термометра сопротивления в осях сопротивление переменного плеча моста — темпе- [c.98]

При растворении небольших количеств вещества В в жидкой фазе вещества А температура затвердевания последнего понижается. Поэтому кривые равновесных температур часто называют кривыми затвердевания. Для идеальных растворов кривые затвердевания можно рассчитать 3 . Сравнение рассчитанных кривых с реальными дает возможность судить о состоянии растворов. В литературе приведено уравнение для вычисления суммарной кривой кристаллизации простой бинарной эвтектической системы [c.844]

При системах с разрывом образования смешанных кристаллов для областей смешанных кристаллов справедливы те же соотношения. В то же время кривые охлаждения в области разрыва взаимной растворимости напоминают кривые простых эвтектических систем (кривая 2). При системах с диаграммами состояния типа V смесь, соответствующая эвтектоидной точке, затвердевает по кривой 1. Особым поведением отличаются смеси, соответствующие диаграммам типа IV, состав которых находится между точкой превращения Ь и точкой начала разрыва взаимной растворимости а (см. рис. 220, стр. 853). В этом случае кривая охлаждения имеет два излома и одну точку остановки температуры. Первый излом на кривой соответствует первичной кристаллизации твердого раствора в пределах кривой ликвидуса на участке ЬВ, остановка температуры соответствует превращению смешанных кристаллов Ь в смешанные кристаллы айв раствор на отрезке Ьа, вторая точка излома— полному затвердеванию в пределах кривой затвердевания аА. [c.863]

Мы не будем рассматривать здесь различные типы измери тельных ячеек и приборов, выпускаемых промышленностью, и технику работы на них — для этого существуют специальные руководства. Типы кривых осциллометрического титрования в основном сходны с кондуктометрическими. Но в осциллометрии ветви кривых линейны только в том случае, если измерения проводят в области перегиба характеристических кривых и не происходит слишком сильных изменений электропроводности. В противном случае на кривых в большей или меньшей степени возникают плавные изгибы. При проведении измерений в выбранной оптимальной рабочей области получают такую же, а иногда даже большую точность измерений, чем в кондуктометрии. Поэтому области применения осциллометрии и кондуктометрии совпадают, иногда осциллометрия даже более предпочтительна. Это происходит в тех случаях, когда важны такие преимущества осциллометрии, как возможность безэлектродных измерений и увеличение чувствительности с уменьшением диэлектрической проницаемости. Осциллометрик используют для индикации кислотно-основного, осадительного и комплексометрического титрования различных типов, а также при титровании агрессивных растворов и в неводных средах. Она пригодна и для решения различных кинетических проблем при исследовании процессов кристаллизации, растворения (на- пример, гидраргиллита в алюминатном щелоке), омыления, этерификации, полимеризации, самоокисления и т. д. Метод ос-Циллометрии находит применение в фазовом анализе, например при изучении процесса плавления, затвердевания, фазового обмена, расслоения, для построения диаграмм состояния и т.д. Особенно важным является использование осциллометрии для Контроля и регулирования процессов производства. Этот метод пригоден для неразрушающего анализа ряда продуктов или содержимого ампул. [c.336]

Кривые затвердевания можно рассматривать так же, как кривые растворимости обоих веществ при этом кривая АЕ соответствует концентрациям насыщенных растворов, находящихся в равновесии с твердым веществом А при разных температурах, а кривая ВЕ — составам насыщенных растворов, находящихся в равновесии с твердым веществом В. При всех температурах выше кривой АЕВ система существует лишь в виде гомогенной жидкой фазы. При охлаждении раствора обоих компонентов с концентрацией между точками А и Е выкристаллизовывается часть вещества А соответственно начальной концентрации и заданной по кривой АЕ температуре [первичная кристаллизация, или температура затвердевания). С усиливающимся охлаждением количество выкристаллизовавшегося компонента А все время увеличивается, а жидкая фаза постепенно обедняется им состав последней изменяется по [c.844]

Иная картина получается для кривой охлаждения в том случае, если сплав изменяет свой состав при охлаждении, как это имеет место для сплавов олова и свинца, за исключением эвтектического сплава. В этом случае температура затвердевания во время кристаллизации понижается. Поэтому кристаллизация может здесь идти лишь при охлаждении сплава. Однако теплота, выделяющаяся при кристаллизации, уменьшает скорость охлаждения. Вследствие этого кривая охлаждения такого сплава имеет не остановку, а лишь точку перегиба (точка на кривой б рис. 105). Только после того, как расплав приобретет эвтектический состав, на кривой охлаждения обозначится остановка, так как кристаллизация оставшегося еще жидкого расплава будет после этого протекать при постоянной температуре. Длина горизонтального отрезка кривой охлаждения, т. е. продолжительность эвтектической остановки, дает возможность судить о количестве эвтектики в затвердевшем сплаве. Кривая затвердевания сплава, состав которого с самого начала соответствовал эвтектике, имеет вид, подобный кривой затвердевания простого металла. [c.547]

Ско [138] пришел к выводу, что кривые нагревания, полученные с этим прибором, имеют некоторые преимущества перед кривыми охлаждения с точки зрения качественной оценки чистоты вещества. На рис. 35 представлены кривые нагревания, полученные с теми же тремя образцами, которые применялись нри получении кривых охлаждения на рис. 34. Процесс плавления удобнее наблюдать, так как в этих опытах нет необходимости вынимать ампулу с пробой, чтобы вызвать кристаллизацию, как это делается в случае кривых затвердевания. Кривые нагревания можно получать для любого вещества, кристаллического в данной области температур при этом не играют уже роли такие факторы, как степень переохлаждения или скорость кристаллизации. Кривые нагревания, пови- [c.148]

Надежная оценка конечной степени чистоты углеводородов имеет большое значение, но иногда затруднительна. Для низших углеводородов полезные результаты может дать" метод, основанный на термодинамическом анализе кривой охлаждения, полученной калориметрическим путем [8] Для более высокомолекулярных углеводородов метод кривой охлаждения неприменим, так как скорость кристаллизации очень мяла. Иногда для полного затвердевания требуется неделя или больше. Для [c.502]

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 8). Горизонтальный участок будет наиболее длинным, так как вся система затвердевает при одной температуре. Эта температура лежит ниже других температур начала кристаллизации. [c.229]

Как и в предыдущих случаях, точки Л и В показывают температуры плавления компонентов. Вид кривых плавления (нижняя кривая) и затвердевания (верхняя кривая) обусловлен в этом случае тем, что кристаллы, выделяющиеся при охлаждении расплава, всегда содержат оба компонента (кроме, конечно, кристаллизации чистых серебра или золота). [c.349]

Однородный расплав А + В (любая точка однофазной области) можно рассматривать как ненасыщенный раствор компонентов (А в В или В в А). Так, например, в точке Ь жидкая фаза состоит из 20% В и 80% А и является ненасыщенным раствором компонента А в компоненте В. При охлаждении этого расплава (по вертикали) до температуры /г обнаруживается выделение кристаллов компонента А. При этой температуре раствор становится насыщенным относительно металла А. Поскольку в процессе кристаллизации компонент А выделяется из расплава, жидкая фаза обогащается компонентом В в соответствии с кривой ликвидуса. Одновременно снижается температура кристаллизации. Все это происходит то тех пор, пока состав расплава и температура кристаллизации не достигнут минимума а на кривой ликвидуса. Расплав такого состава (эвтектический состав) насыщен и по компоненту А, и по компоненту В и поэтому затвердевает полностью. Температура 1, при которой происходит затвердевание, называется эвтектической точкой. Это самая низкая температура, при которой еще может существовать жидкая смесь А + В. Сплав, содержащий 15% А и 85% В, называют эвтектическим, он представляет собой механическую смесь кристаллитов металлов А и В. При микроскопическом анализе такого сплава оба металла видны в форме хорошо различимых пластинок или слоев. Если в исходной жидкой фазе содержание компонента А более 15%, под микроскопом видны отдельные кристаллы А, которые выделяются при затвердевании первыми, окруженные кристаллизующейся позже эвтектикой. Если же содержание А в исходной жидкости менее 15 %, то в массе эвтектики видны первичные кристаллы В. [c.275]

Появление горизонтального участка Ьс (температурной остановки) на кривой охлаждения обусловлено тем, что при температуре остановки происходит переход вещества из жидкого состояния в твердое. Выделяющаяся при этом теплота кристаллизации возмещает потерю теплоты в окружающую среду, вследствие чего до окончания затвердевания температура держится на одном уровне. Продолжительность остановки можно принять пропорциональной теплоте кристаллизации. В полном согласии с принципом непрерывности разрыв сплошности кривой охлаждения при температуре остановки отвечает появлению в системе новой фазы — твердого вещества. [c.134]

Типичная диаграмма фазовых равновесий для рассматриваемых твердых растворов представлена на рис. 9.8. Верхняя кривая (ликвидус) называется кривой затвердевания кристаллизации), нижняя кривая (солидус) — кривой плавления. Они соединяются в двух точках, отвечаюших температурам плавления чистых компонентов. Выше кривой ликвидуса находится область жидкости ( ), ниже кривой солидуса — область твердых растворов 5. Между кривыми ликвидуса и солидуса расположена область, в. которой одновременно присутствуют две фазы — жидкая и твердая ( -1-5). [c.423]

При охлаждении расплава (раствора) кривая охлаждения имеет 5олее сложный вид (рис. 79, кривая 2). В простейшем случае охлаж-гения расплава двух веществ вначале происходит равномерное по--1ижение температуры, пока из раствора не начинают выделяться <ристаллы одного из веществ. Так как температура кристаллизации раствора ниже, чем чистого растворителя, то кристаллизация одного из веществ из раствора начинается выше температуры кристаллизации раствора. При выделении кристаллов одного из веществ состав жидкого расплава изменяется и температура его затвердевания непрерывно понижается по мере кристаллизации. Выделяющаяся при кристаллизации теплота несколько замедляет ход охлаждения и поэтому, начиная с точки Ь, крутизна линии кривой охлаждения уменьшается. Наконец, когда расплав делается насыщенным относительно обоих веществ (точка с), начинается кристаллизация обоих веществ одновременно. Это отвечает появлению на кривой охлаждения горизонтального участка (сс1). Когда кристаллизация заканчивается, наблюдается дальнейшее падение температуры. [c.136]

Диаграмма состояния для сплавов, образующих механические смесн индивидуальных комионен-т о в. В качестве примера диаграммы этого типа на рис. 147 приведена диаграмма состояния системы РЬ—Sb. Точки Л и В на диаграмме — это температуры плавления компонентов системы свинца 3 27 С) и сурьмы (631 С). В сплавах рассматриваемого типа добавка одного компонента к другому, согласно закону Рауля, понижает температуру начала его кристаллизации (затвердевания). Кривая АЕ показывает температуру кристаллизации [c.545]

Однако бывают случап, когда примешивание одного в( щества к другому (безразлично какого) повышает температуру начала кристаллизации илн, наоборот, понижает ее. Тогда кривые зависимости температуры начала кристаллизации (а также пол1ого затвердевания) от состава раствора про.ходят через максимум, к ак это показано на рис. 23,а, илн, наоборот, через fнннмyм (рие. 23, б). [c.184]

Состав а лежит в поле кристаллизации диопсида и принадлежит элементарному фазовому треугольнику Si02— диопсид — волластонит. Значит, конечной точкой затвердевания расплава будет эвтектика между этими тремя соединениями с температурой плавления 1320°. Первичная кристаллическая фаза — диопсид. Путь кристаллизации пойдет по прямой, соединяющей точки составов диопсида и исходного состава а, затем по пограничной кривой между полями кристаллизации диопсида и тридимита. Однако необходимо учитывать, что составы, расположенные вблизи области стабильной ликвации, при охлаждении могут попадать в область метастабильной ликвации, которая служит продолжением купола стабильной ликвации. Поэтому при охлаждени расплава состава а возможно проявление метастабильной ликвации, и лишь после этого произойдет выделение кристаллов диопсида (или частичных твердых растворов на основе диопсида). [c.128]

Точки А и В на. диаграмме — это температуры плавления компонентов системы свинца (327 °С) и сурьмы (631 °С). В сплавах рассматриваемого типа добавка одного компонента к другому, согласно закону Рауля, понижает температуру начала его кристаллизации (затвердевания). Кривая АЕ показывает температуру кристаллизации свинца из расплавов, богатых свинцом, а кривая ВЕ — температуру кристаллизации сурьмы из расплавов, богатых сурьмой. Видно, что по мере увеличения содержания второго компонента температуры кристаллизации как свинца, так и сурьмы понижаются. Точка Е принадлежит обеим кривым из расплава, состав которого отвечает этой точке, кристаллизуются одновременно оба металла. Эта совместная кристаллизация происходит при самой низкой температуре. Отвечающий точке Е состав называется эвтектическим составом, а соответствующий сплав — эвтектическим сплавом или просто эвтектикой (от греческого эв-тектикос — хорошо плавящийся). Для системы РЬ—8Ь эвтектика состоит из 13% 8Ь и 87% РЬ она плавится и кристаллизуется при 246 °С. [c.347]

Рассмотрим двухкомпонентные системы, когда на кривой охлаждения имеется одна горизонтальная остановка. Из правила фаз следует, что если при постоянном давлении в системе из двух компонентов в равновесии находятся три фазы, то система не имеет ни одной степени свободы. Таким образом, горизонтальный участок на кривой охлаждения двухкомпонентной системы указывает на то, что при температурной остановке в равновесии находятся три фазы (две твердые и одна жидкая). Если кристаллизующаяся твердая фаза (твердый раствор, чистый компонент или определенное соединение) отличается по составу от существующей с ней жидкости, то при охлаждении жидкой фазы от начальной температуры в точке а до температуры начала кристаллизаци в точке Ь (кривая 3) кривая охлаждения плавно идет вниз. В момент появления твердой фазы, вследствие выделения теплоты кристаллизации, скорость охлаждения уменьшается. Поэтому на кривой охлаждения в точке Ь появляется излом, отвечающий температуре начала кристаллизации. При этом число степеней свободы уменьшается на единицу, система из дивариантной становится моновариантной. Если на протяжении всего процесса кристаллизации в равновесии с жидкой фазой находится только одна твердая фаза, то затвердевание заканчивается при температуре в точке с. Наблюдаемый при этой температуре второй излом на кривой охлаждения отвечает полному исчезновению жидкой фазы и, следовательно, приобретению одной степени свободы, система из моновариантной становится дивариантной. Однако если в конце кристаллизации появляется еще одна твердая фаза, кроме той, которая выделилась первично, то система теряет еще одну степень свободы и затвердевание заканчивается инвариантным равновесием, которому отвечает горизонтальный участок се (кривая 4). По окончании затвердевания система, состоящая из двух твердых фаз, имеет одну степень свободы, охлаждение ее идет по плавной кривой и заканчивается при температуре в точке й. [c.226]