Система в жидком состоянии бинарные

В бинарной смеси вещества могут химически взаимодействовать друг с другом с образованием химического соединения определенного состава и полиэдрической структуры. Было установлено, что в некоторых системах химическое соединение устойчиво как в жидком состоянии смеси, так и в твердом ее состоянии в других системах химическое соединение устойчиво только для твердой смеси, а в жидкости оно диссоциирует. Диаграмма состояния для смесей 1-го типа приведена на рис. 45а, а для смесей 2-го типа — на рис. 456. [c.181]

В противоположность однокомпонентным системам для бинарных систем наблюдаются критические точки так же в твердом состоянии, а именно критическая точка расслоения, как и в жидком состоянии. Правда, они наблюдаются довольно редко, так как в большинстве случаев сосуществующие фазы имеют различные кристаллические структуры и поэтому из геометрических соображений не могут быть идентичными. Все же имеются бинарные сплавы, которые в твердом состоянии имеют одну критическую точку расслоения, например А1-2п, Аи-М1, Au-Pt. В качестве примера на рис. 30 приведена фазовая диаграмма системы А1-2п. [c.223]

Если оба металла бинарной системы схожи как по размерам их атомов, так и по их электронной конфигурации (например, серебро и золото), в решетке металла возможно полное взаимное замещение атомов разных сортов без изменения структуры. При этом образуются твердые растворы замещения во всей области составов (рис. В.11,6). В подобных системах и в жидком состоянии наблюдается полная смешиваемость во всех отношениях. [c.361]

Переход жидкой фазы чистого вещества в кристаллическую происходит при постоянной температуре и соответствует горизонтальной площадке на кривой охлаждения. Далее увидим, что характер кривых охлаждения многокомпонентных систем может быть иным. Однако всегда при температуре, соответствующей началу фазового превращения, плавный ход такой кривой нару-щается. Это позволяет использовать кривые охлаждения, полученные для смесей различного состава, для построения диаграммы состояния изучаемой системы выбранных компонентов. Такие диаграммы называют еще диаграммами плавкости. Конкретный вид диаграммы зависит от свойств компонентов и определяется их взаимной растворимостью, а также способностью к образованию химических соединений. Ниже рассмотрим диаграммы плавкости некоторых бинарных двухкомпонентных систем. Во всех случаях будем предполагать, что системы находятся в условиях постоянного давления и выбранные компоненты обладают неограниченной растворимостью в жидком состоянии. [c.156]

На рис. 9.14 изображена диаграмма плавкости трех не вступающих в химическое соединение взаимно нерастворимых в твердом состоянии компонентов. В жидком состоянии эти компоненты неограниченно растворимы друг в друге. Диаграмма построена следующим образом. Б основании диаграммы лежит треугольник концентраций, а перпендикулярно его плоскости откладывают температуры начала и конца кристаллизации расплавленных смесей различного состава. В результате такого построения на диаграмме образуется сложная, состоящая из нескольких частей поверхность ликвидуса и проходящая через точку Е перпендикулярно оси температур плоскость солидуса (на рисунке не показана). Из рис. 9.14 видно, что на стороны треугольника концентраций опираются плоские диаграммы плавкости бинарных систем с простой эвтектикой. Движение фигуративной точки от сторон внутрь треугольника концентраций означает, что к бинарной системе добавляется третий компонент. Температура начала кристаллизации при этом понижается. Это аналогично понижению температуры начала кристаллизации при добавлении к одному из веществ бинарной системы второго компонента. [c.174]

ЖИДКИЕ СИСТЕМЫ - физико химические системы, находящиеся в жидком состоянии в определенном интерва-,гге температур при любых соотношениях компонентов. Наиболее подробно изучены двойные системы (двухкомпонентные, или бинарные). Для изучения Ж- с. важное значение имеют такие факторы, как взаимная растворимость жидкостей, давление пара, температура кипения, вязкость, образование азеотропной смеси. [c.97]

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]

Простейшим типом бинарной системы, состоящей только из твердых и жидких фаз, является система, в которой компоненты полностью смешиваются в жидком состоянии и совершенно не смешиваются в твердом состоянии, так что при охлаждении раствора выделяются лишь чистые твердые фазы. Фазовая диаграмма такой системы приведена на рис. 4.11. Эта диаграмма соответствует постоянному и достаточно высокому давлению, поэтому пар в данном диапазоне температур от- [c.123]

Если представить эту зависимость в системе координат давление — температура, то получатся две кривые, отвечающие одному и тому же заданному постоянному составу рассматриваемой бинарной системы, но различным ее фазовым состояниям. Одна кривая отвечает жидкой, а другая паровой фазе того же состава. Если принять во внимание непрерывность состояний жидкости и пара, то обе эти кривые следует рассматривать как две ветви одной и той же кривой постоянного состава. Эта кривая приведена на фиг. 34 и состоит из двух пограничных ветвей, разделяющих области, отвечающие однородным системам того же совокупного состава, что и постоянный состав рассматриваемой бинарной системы. Ветви кривой постоянного состава замыкают область устойчивого существования двухфазных паро-жидких состояний. Вся осталь- [c.132]

Такие системы возможны в том случае, когда каждая из составляющих бинарных систем содержит компоненты с неограниченной взаимной растворимостью в твердом и жидком состояниях. [c.37]

Если жидкую идеальную бинарную смесь в течение значительного времени выдержать в замкнутом объеме при кипении в условиях постоянной температуры и постоянного давления, система, состоящая из пара и жидкости, придет в состояние равновесия. Более строгим критерием установившегося равновесия будет равенство химических потенциалов всех компонентов в фазах. [c.265]

Применим (18,11,12) к идеальной системе, в которой унарная фаза Ф, образованная компонентом А , находится в твердом состоянии, а бинарная фаза Ф", образованная компонентами Л, и Лд, — в жидком состоянии. Примем за начальное состояние системы то, в котором жидкая и твердая фазы образованы только компонентом А и находятся в равновесии при заданном давлении. При этом х н= 1, Тн = Тпп — температура плавления чистого компонента Л при заданном давлении, а Ь — мольная скрытая теплота плавления равновесной двухфазной унарной системы. [c.396]

Критическое состояние бинарной жидкой системы [c.424]

Как только что сказано, в этих условиях система оказывается унарной и понятно, что [21-А] совпадает со свойством а. Примерами таких переходов служат изменения масс фаз в азеотропном состоянии бинарной системы жидкость — пар, в критическом состоянии бинарной системы с двумя жидкими фазами. [c.449]

На рис. 89 изображена типичная диаграмма состояния бинарной системы, компоненты которой ограниченно растворимы в твердой фазе. Диаграмма разделяет области сосуществования жидкой смеси компонентов с твердыми растворами а и р, а также область сосуществования двух твердых растворов а и Р при температурах ниже Т . При этой температуре и относительном содержании компонентов х , отвечающем точке А, в равновесии находятся три фазы твердый раствор а, твердый раствор Р и жидкая смесь состава а ,. Отвечающая этой точке смесь твердых фаз имеет такой валовый состав х , как [c.255]

Атомы разных металлов могут взаимодействовать между собой различным образом. В одном случае они могут химически не реагировать друг с другом ни в твердом, ни в жидком состояниях. Такая бинарная система будет представлять собой два не смешивающихся друг с другом жидких слоя. Другим крайним случаем будет образование определен- [c.268]

Система Т1 — 81, Систему Т1 — 81. исследовал косвенно Тамару [137] на девяти бинарных сплавах и нашел, что таллий не сплавляется с кремнием из-за несмешиваемости в жидком состоянии. Диаграмма состояния системы Т1 — 81 приведена на рис. 27. [c.67]

Диаграмма рис. 63 описывает схематически фазовые состояния бинарной системы метилэтилкетон (А) — вода (В). Диаграмма показывает, что эти компоненты образуют лишь индивидуальные кристаллы. В жидком состоянии при достаточно высокой температуре компоненты А и В неограниченно растворимы один в другом. При более низких температурах раствор расслаивается на две жидкие фазы, образуя растворы, обозначенные буквами Ьх и Буквой К отмечена критическая точка взаимной растворимости двух жидкостей под давлением равновесного с ними насыщенного пара. При более низкой температуре, например, при температуре и давлении г° в равновесии находятся раствор г, раствор г" и насыщенный пар г". На проекции р—Т области расслаивания отвечает кривая [c.233]

Если состав исходного жидкого расплава описывается точкой, лежащей на прямой, которая соединяет вершину С с точкой А В , например точкой I, то охлаждаемая система полностью закристаллизуется в точке К не достигнув ни одной из тройных эвтектических точек. В самом деле, рассмотрим расплав состава I. По мере выделения кристаллов С, состав жидкой фазы достигнет точки Л. В этой точке начинается одновременное выделение кристаллов С и кристаллов А В , которое и будет продолжаться при постоянной температуре до полного затвердевания всего расплава. Состав расплава не может изменяться в процессе этой кристаллизации ни в сторону X, ни в сторону у. В любой точке рассматриваемой прямой С—А В количества молекул А и В находятся в отношении, в точности соответствующем составу химического соединения поэтому в расплаве нет свободных молекул А или В, необходимых для образования тройной эвтектики. Иными словами, точки на прямой С—А В описывают различные состояния бинарной системы из молекул С и А В . [c.274]

Коэффициент разделения в кристаллизационных методах, так же как.и в дистилляционных, в принципе может быть вычислен с помощью методов химической термодинамики, исходя из того, что химический потенциал примесного компонента должен иметь одно и то же значение в твердой и жидкой фазах. Но так как удовлетворительной теории жидкого состояния до настоящего времени еще не разработано, то подобные вычисления еще пока не очень надежны, и для определения коэффициента разделения обычно необходимы экспериментальные данные по равновесию твердая фаза — жидкая фаза. Коэффициент разделения а нетрудно определить, если известна диаграмма плавкости данной бинарной системы. Однако для целей глубокой очистки необходимо знать численное значение величины а в области малых концентраций одного из компонентов, т. е. нужно знать угол диаграмм плавкости, изображенных на рис. 27 и 28. К сожалению, соответствующие экспериментальные данные в литературе обычно отсутствуют и поэтому в большинстве случаев приходится прибегать к оценке коэффициента разделения опытным путем. Одним из таких методов определения этого коэффициента применительно к случаю малых концентраций одного из компонентов является метод нормальной направленной кристаллизации. [c.88]

Перейдем теперь к двухкомпонентным системам, для состояния которых необходимо указание уже трех переменных например, давления, температуры и концентрации. Взаимосвязь трех переменных величин изображается с помощью трехмерной фигуры. Рассмотрим пример такой фигуры для бинарной системы, компоненты которой в жидком состоянии образуют гомогенные растворы во всей области концентрации, а в твердом состоянии вообще не растворяются один в другом (рис. 117). На рисунке изображены области трех агрегатных состояний парообразного, жидкого и твердого. Точки I, 2 я Г, Т соответствуют температурам кипения чистых компонентов при различных давлениях, а расположенные ниже точки 5, 6 и 5, 6 — температурам плавления. На диаграмме можно различить ряд поверхностей. Так, выпуклая поверхность 132 1 2 3 выражает зависимость температуры кипения жидких растворов от состава пара. Под ней находится вогнутая поверхность М2 Г, 4, 2, выражающая зависимость температуры кипения от состава жидкого раствора. Сечения такого типа диаграмм, относящиеся к постоянному давлению (р = = I атм), мы рассматривали в гл. VII (см. рис. 109). Поверхность 576 5 7 6 — диаграмма плавкости, т. е. зависимость температуры начала кристаллизации расплава от его состава и давления. Точнее говоря, при температурах и составах, соответствующих точкам на поверхности 575 7, жидкий расплав может находиться в равновесии с твердым первым компонентом, а соответственно на поверхности 76 7 6 — с твердым вторым компонентом. [c.319]

Рис. 117. Схема пространственной фазовой диаграммы бинарной системы веществ, полностью стемы, когда компоненты рас-растворимых в жидком состоянии и нераство- творяются один в другом В

Согласно гипотезе универсальности, предложенной в 1972г. К. Вильсоном, если различные по природа системы характеризуются одинаковыми размерностями физической системы d и одинаковыми размерностями параметра порядка н, то они ведут себя одинаково а Критическом состоянии. Иными словами, величины d п являются критериями, позволяющими разнести ФП по классам универсальности. С использованием методов теории пол я Вильсон и Фишер строго доказали, что размерности А, обладают свойством универсальности, т.е. зависят только от размерности системы и симметрии параметра порядка. Переходы с одинаковой размерностью параметра порядка относятся к одному классу универсальности. Совершенно различные физические явления обнаруживают поразительную аналогию межд , собой, например, ФП в жидких растворах, бинарных сплавах, анизотропных ферро- и антиферромагнетиках, ориентационные ФП в кристаллах ряда неорганических солей входят н [c.24]

Перейдем теперь к двухкомпонентным системам, для состояния которых необходимо указание уже трех переменных например давления, температуры и концентрации. Взаимосвязь трех переменных величин изображается с помощью трехмерной фигуры. Рассмотрим пример такой фигуры для бинарной системы, компоненты которой в жидком состоянии образуют гомогенные растворы во всей области концентрации, а в твердом состоянии вообще не растворяются один в другом (рис. VIII.6). На рисунке изображены области трех агрегатных состояний парообразного, жидкого и твердого. Точки Л 2 и Г, 2 соответствуют температурам кипения чистых компонентов при различных давлениях, а расположенные ниже точки 5, 6 и 5, 6 — температурам плавления. На диаграмме можно различить ряд поверхностей. Так, выпуклая поверхность 132 / 3 2 выражает зависимость температуры кипения жидких растворов от состава пара. Под ней находится вогнутая поверхность 142 V, 4, 2, выражающая зависимость температуры кипения от состава жидкого раствора. Сечения такого [c.296]

Рис. VIII.6. Схема пространственной фазовой диаграммы бинарной системы веществ, полностью растворимых в жидком состоянии и нерастворимых в твердом

Рассмотрим более подробно диаграмму плавкости такого типа для бинарной системы, когда компоненты растворяются один в другом в жидком состоянии и не растворяются в твердом (рис. VIII.7). Начнем с точки а, соответствующей чистому компоненту А в жидком состоянии. Здесь система обладает условно одной степенью свободы — при потере или приобретении теплоты изменяется температура без изменения числа фаз. Если в начальной точке а теплота теряется системой, ее фигуративная точка движется вниз по направлению к точке а, в которой система условно инвариантна. Здесь жидкий компонент А может находиться в равновесии с А в твердом состоянии. Поэтому, например, при выделении теплоты температура будет оставаться постоянной до тех пор, пока вся жидкость не закристаллизуется. После этого потеря теплоты будет связана с понижением температуры и фигуративная точка системы движется в направлении а", что означает охлаждение уже твердого А. [c.298]

В настоящее время наблюдается отход от модельных представлений и интенсивное развитие теорий жидкого состояния, которые можно назвать строгими, поскольку они не исходят из рассмотрения какой-либо упрощенной модели жидкости. Задача строгих теорий — вывести структурные и термодинамические свойства жидкости, исходя исключительно из потенциальной функции взаимодействия между молекулами (как было показано в гл. XI, 1, знания этой функции достаточно для определения разности между термодинамическими функциями реальной системы и идеального газа, образованного теми же частицами, но с отключенными межмолекулярными взаимодействиями). При строгом подходе структурные характеристики жидкости и ее термодинамические свойства связывают с так называемыми молекулярными функциями распределения (функции распределения для групп частиц). Одной из таких функций является определенная выше функция (/ ) для пары частиц. Знание функций распределения позволяет строго, без каких-либо приближенных гипотез, решить задачу расчета термодинамических функций, а также оценить флуктуации в системе. Метод молекулярных функций распределе1шя является общим методом теоретического исследования жидкостей и газов. Общность свойств жидкости и газа утверждается, однако, на иной основе, чем в старых теориях, рассматривавших эти системы как бесструктурные. Учет корреляций в распределении частиц (ближней упорядоченности) составляет сущность метода. Основной проблемой в теории является нахождение бинарной коррелятивной функции распределения, по- [c.360]

Диаграммы состояния трехкомпонентных систем нельзя изобразить на плоскости, так как еще один параметр — температуру (при условии постоянства давления) — следует откладывать по осям, перпендикулярным плоскости концентрационного треугольника. Такая объемная диаграм.ма для простейшего случая неограниченной растворимости в жидком состоянии и полного отсутствия растворимости в твердом состоянии представлена на рис. У.12. Каждая из трех вертикальных плоскостей представляет диаграмму состояния бинарных смесей А—В, А—С и Б—С. Три криволинейные поверхности ликвидуса Ав1Ее2, Ве Ев , и Се Ее представляют геометрические места точек, где при определенных составах и температурах кристаллизуются чистые компоненты А, В и С. Пунктирные кривые в Е, егБ и е Е принадлежат одновременно двум поверхностям ликвидуса, т. е. отвечают одновременной кристаллизации двух компонентов. Так, кривая ехЕ показывает изменение состава тройного расплава в зависимости от температуры при кристаллизации А и В или, что то же самое, описывает понижение температуры плавления двойной эвтектики А—В нри прибавлении компонента С. Три кривые б1Е, е Е и пересекаются в точке равновесия Е между кристаллами А, В и С и расплавом, состав которого отвечает тройной эвтектике. Система при этом не имеет степеней свободы (С=3+1—4 = 0). [c.96]

Рис. 49. Диаграммы состояния бинарной парафиновой системы С21Н44—(а и б), приведенные в [309] и [399] соответственно. Обозначения фаз ord—кристаллическая, rot—ротационно-кристаллическая и melt — жидкая.

Атомы разных металлов могут взаимодействовать между собой различным образом. В одном случае они могут химически не реагировать друг с другом ни в твердом, ни в жидком состояниях. Такая бинарная система будет представлять собой два не смешивающихся друг с другом жидких слоя. Другим крайним случаем будет образование определенного химического соединения между двумя взятыми металлами. Между этими предельными случаями будут располагаться системы, в которых два металла, смешиваясь в жидком состоянии, образуют эвтектику в твердом, и системы, в которых металлы образуют непрерывный ряд твердых растворов. Таким образом, если распределить системы в порядке увеличения химического взаимодействия компонентов, получится следующий ряд а) металлы не взаимодействуют друг с другом ни в твердом, ни в жидком состояниях б) металлы смешиваются в жидком сосюянии, а в твердом образуют эвтектику [c.284]

ДИАГРАММА РАСТВОРИМОСТИ, диаграмма состояния конденсиров. систем с числом компонентов 2 и более, характеризующая равновесия между неск. фазами системы, из к-рых по меньшей мере одна является жидкой. Для двойных систем строятся обычно в координатах состав — т-ра при пост, давлении и при неограняч. смешении компонентов в жидком состоянии ничем не отличаются от диаграмм плавкости. На Д. р, бинарных жидких смесей с огранич. взаимной р-римостью компонентов имеется область равновесного сосуществования двух жидких фаз (рнс. 1), отделенная ог области существования одной жидкой фазы кривой, наз. бинодалью. Бинодаль имеет две сопряженные ветви, каждая из к-рых является геом. местом фигуративных точек фаз, нахо- [c.153]

Линии росы и кипения образуют вместе одну плавную кривую се к кк"е"с по виду сходную с линией насыщения а с кс"а" унарной системы жидкость — пар (см. рис. 108). Назовем кривую с е к кк"е"с" линией насьщения бинарной системы. Любая точка внутри этой линии изображает состояние бинарной системы, в которой две фазы — жидкая и газообразная. Каждая точка вне линии насыщения представляет состояние однородной (жидкой или газообразной) системы. [c.407]

Г. легко сплавляется со многими металлами. Бинарные системы, к-рые он образует с А1, 2п, 1п, 8п, представляют собой простые эвтектич, сплавы в бинарных системах с РЬ, Б1, С(1, Hg в жидком состоянии появляются смешанные расплавы. С элементами подгруппы мышьяка образует соединепия типа ОаАз, Са8Ь, к-рые обладают свойствами полупроводников, Известны также интерметаллич, фазы в других бинарных системах Г,, паир, в системах Оа—N1, Оа—Си, Оа—Ге, [c.389]

ЖИДКИЕ СИСТЕМЫ — физико-химич системы, находящиеся в жидком состоянии в оиределеииом интервале темп-р при любых соотношениях компонентов. Наиболее подробно изучены двойные системы (двухкомпонентные, или бинарные). [c.28]

Изучение равновесия твердое тело—жидкость> важно не только благодаря своей связи с явлениями, наблюдаемыми при плавлении, но также и потому, что оно дает иной подход к изучению жидкого состояния. Удовлетворительная теория плавления должна объяснять причину превращения твердого тела в жидкость при некоторой определенной температуре, а не в некотором интервале температур, и, кроме того, причину изменения объема при плавлении. Плодотворное решение этого вопроса основываете на использовании идеи об изменении степени упорядоченноств системы, с успехом примененной для объяснения скачкообразных изменений ряда физических свойств, например теплоемкости, наблюдаемых при определенных температурах в некоторых бинарных сплавах. Кристаллические решетки йтих сплавов таковы что узлы в них могут быть заняты или атомами А иди атомами В. При относительно низких температурах атомы А расположены в правильном порядке в кристаллической решетке так же, как атомы В в решетке, увязанной определенным образом с первой. В этом случае мы имеем состояние полной упорядоченности. С повышением температуры, однако, атомы А начинают попадаться в решетке атомов В, и наоборот. Это ведет к частичному нарушению порядка. С повышением температуры неупорядоченность возрастает, и при достаточно высокой температуре возникает чисто статистическое распределение атомов А и В по узлам решетки. Таким образом, мы получаем состояние полностью беспорядочного распределения атомов. Несмотря на то, что переход от полностью упорядоченного к полностью неупорядоченному состоянию происходит постепенно и структура решетки в общем не претерпевает особых изменений, математическое рассмотрение вопроса показывает, что при определенной температуре следует ожидать скачкообразных изменений некоторых свойств, особенно теплоемкости, что и подтверждается опытом. [c.600]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология