Равновесное превращение фазах

Уравнения (1.23а), (1.28), (1.38) и (1.1) образуют обобщенную систему гидромеханических уравнений, которая может служить основой полного математического описания многофазных многокомпонентных смесей с химическими реакциями и процессами тепло- и массопереноса. Однако эта система уравнений еще не замкнута не определены кинетические и равновесные характеристики фаз. Для замыкания этой системы необходимо привлечение дополнительных (термодинамических и механических) свойств фаз, рассмотрение энергетических переходов при фазовых превращениях, учет равновесия многокомпонентных систем, формулировка метода определения кинетических параметров уравнений. [c.50]

Взаимное превращение фаз рассматривалось здесь как равновесное и изотермическое, поэтому 8,-8, =. = (IV, 55) Здесь /.—теплота фазового превращения, поглощаемая при переходе моля вещества из фазы 1 в фазу 2 —V]—разность мольных объемов двух фаз. Из уравнений (IV, 54) и (IV, 55) получим [c.139]

В гетерогенных системах возможны как химические реакции, так и переходы веществ из одной фазы в другую (агрегатные превращения, растворение твердых веществ и др.). Равновесию гетерогенных систем отвечает равенство химических потенциалов каждого компонента во всех фазах, а также минимальное значение изохорного или изобарного потенциалов или максимальное значение энтропии всей системы при определенных условиях. Если в систему входит хотя бы одна фаза, состав которой изменяется в процессе приближения к равновесию, то равновесное состояние фазы и всей системы характеризуется константой равновесия, например в системах, состоящих из индивидуальных веществ в конденсированном состоянии и газов. В системах, состоящих из индивидуальных веществ в конденсированном состоянии, в которых состав фаз в ходе процесса не изменяется, а процесс идет до полного исчезновения одного из исходных веществ (например, полиморфные превращения веществ), понятие константы равновесия неприменимо. [c.161]

Фосфаты щелочноземельных металлов обычно получают взаимодействием окисей или гидроокисей с фосфорной кислотой. Температуру и количество фосфорной кислоты подбирают так, чтобы образовался нужный фосфат. Как видно из табл. 3, в которой указаны равновесные твердые фазы и пределы концентраций насыщенных водных растворов, фосфаты щелочноземельных металлов довольно плохо растворимы, позтому в лабораторных условиях их можно приготовить взаимодействием растворов солей щелочноземельных металлов с растворами растворимых фосфатов щелочных металлов. Карбонаты щелочноземельных металлов лучше не применять для таких реакций, так как для полного превращения карбоната в фосфат необходимо эффективное истирание, а без удаления с поверхности частиц пленки нерастворимого фосфата карбонат может полностью не превратиться в фосфат. [c.207]

Таким образом, равновесному сосуществованию фаз Ф и Ф" в точке А соответствуют одинаковые удельные энтальпии и неодинаковые их первые частные производные (исключение составляет критическая точка, которую мы рассмотрим несколько позже). При изобарно-изотермическом обратном превращении одной фазы в другую удельная свободная энтальпия неизменна, а ее первые производные (по р и по ) изменяются скачком. [c.267]

В растворе полимера, поступающем в виде тонкой струи в осадительную ванну, происходит обмен растворителя на нерастворитель, распад раствора на фазы и застудневание по схеме образования студней второго типа. Процесс протекает во времени, и это обстоятельство используется для придания полимеру в формующемся волокне одноосной ориентации. Особенности процесса застудневания при аморфном расслоении подробно описаны в гл. 1П. Неравновесный раствор полимера, становящийся матричной основой образующегося студня, превращается в равновесную концентрированную фазу постепенно. На промежуточной стадии этого превращения матричная фаза проходит широкий диапазон вязкостей— от вязкости исходного раствора до значений, приближающихся к вязкости стеклообразного полимера. [c.222]

Аналогичные закономерности наблюдаются и в системах, составленных из одного или двух кристаллогидратов и пара воды. Если имеется только одна твердая фаза, то она находится в равновесии с водяным паром, давление которого может изменяться в некотором интервале. Когда давление пара повысилось до определенного значения, начинается взаимодействие пара и кристаллогидрата, который переходит в форму, более богатую водой. Этот процесс сопровождается выделением теплоты, которую необходимо отводить, чтобы температура системы была постоянной. При этих условиях давление пара в течение всего превращения тоже остается постоянным. Таким образом, если сосуществуют два кристаллогидрата различного состава, то равновесный с ними пар должен иметь при заданной температуре строго определенное давление. [c.388]

Допустим, что вещество, находящееся в замкнутом пространстве, объем которого поддерживается постоянным, образует две фазы, находящиеся в равновесии между собой. Такие сочетания, как жидкость и насыщенный пар или кристаллы и насыщенный пар, могут существовать при различных температурах. Жидкость и кристаллы находятся в равновесии тоже при различных температурах. Но всегда нужно определенное сочетание значений Т" и р для равновесного превращения. Если нагревать подобные системы, то давление внутри постоянного объема начинает повышаться. При наличии пара это объясняется тем, что давление насыщенных паров при повышении температуры увеличивается. В случае полностью конденсированных систем жидкость — жидкость, жидкость — кристаллы, кристаллы — кристаллы повышение давления является следствием стремления одной из фаз перейти в другую и тем самым увеличить объем системы. [c.72]

Компоненты систем могут взаимодействовать между собой или претерпевать модификационные превращения. Любое изменение состава равновесной твердой фазы характеризуется изломом на кривой растворимости, так как различные химические соединения и их модификации отличаются друг от друга физическими свойствами, в том числе и растворимостью. [c.16]

Взаимное превращение фаз рассматривалось здесь как равновесное и изотермическое, поэтому [c.131]

Пользуясь уравнением (I, 3), можно определить направление изменения равновесного давления Р в зависимости от изменения равновесной температуры и величину изменения Р на 1° температуры. Этот метод определения пригоден для любого превращения фаз, если только измеримы разность объемов фаз 1 2 — Ух и теплота этого превращения. [c.5]

Для описания состояния вещества и условий, при которых происходят в нем фазовые превращения, пользуются диаграммами состояний, построенными в координатах давление — температура [1-2]. Общий вид такой диаграммы представлен на рис. 1-2. На диаграмме нанесены линии равновесного состояния фаз линия ОБ соответствует равновесному состоянию парообразной и жидкой фаз линия О А —равновесному состоянию жидкой и твердой фаз линия СО — равновесному состоянию парообразной и твердой фаз. Этп липни разделяют плоскость диаграммы па три области область / правее линии СОВ соответствует газо- или парообразному состоянию вещества область II между линиями АО и ОВ соответствует жидкой фазе область III левее линии СОА соответствует твердой фазе. [c.8]

Система уран — цирконий. Это третья система, обладающая непрерывным рядом твердых растворов во всей у-области диаграммы (рис. 10. 52). Основной интерес представляет область вокруг равновесной ё-фазы, соответствующая содержанию циркония около 50 вес. %. При таком количестве циркония превращение настолько замедляется, что у-фаза становится стабильной при комнатной температуре. Эти сплавы имеют повышенную 368 [c.368]

Для использования синтетического метода в условиях высокого давления необходимо иметь какой-либо критерий фазового превращения. Существует несколько способов обнаружения момента фазового превращения. Один из них состоит в следующем. Залив в аппарат определенный объем жидкости и введя туда известное количество газа, начинают повышать давление в системе, не изменяя количеств жидкости и газа. т. е. уменьшая объем системы. Откладывая на графике давление в системе против какого-нибудь из свойств системы или фазы (объема, плотности, вязкости, коэффициента преломления), легко заметить, что изменение этого свойства с давлением будет представлять плавную кривую вплоть до того момента, пока не изменится число равновесно существующих фаз. [c.215]

ТАБЛИЦА 16. КОНСТАНТЫ РАВНОВЕСИЯ Кр И РАВНОВЕСНЫЕ СТЕПЕНИ ПРЕВРАЩЕНИЯ х,р ДЛЯ ХАРАКТЕРНЫХ РЕАКЦИЙ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ. ПРОВОДИМЫХ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ [c.126]

Была обнаружена также селективная гидратация пропилена в газовой фазе на кислотных цеолитах типа У [63]. Однако скорость гидратации при атмосферном давлении была столь высока, что уже при обычной температуре получались термодинамически равновесные превращения [63], и для проведения кинетических измерений оказались необходимы эксперименты при повышенных давлениях. [c.65]

В реальной системе присутствуют также продукты, возникающие в результате других возможных реакций, не являющихся для подобных систем основными. Решение задачи расчета равновесных парциальных давлений всех возможных продуктов может быть также выполнено при построении диаграммы парциальных давлений изложенным выше способом, комбинируя его с рассмотрением ряда дополнительных равновесий. Рассмотрим это иа примере процесса осаждения dS по реакции (1). В этом случае газовая фаза содержит кроме Сё (СНз)2, НгЗ, СН4, Нг другие газообразные продукты, возникающие в результате равновесных превращений по реакциям (24) — (27), (табл. 2). При условии атм, Рен 4=0,01 атм и температуре 900 К, что достаточно близко к условиям протекания реальных технологических процессов [18, 19], парциальные давления неосновных газообразных продук-10В могут быть легко рассчитаны и связаны с парциальными давлениями основных продуктов (НгЗ, СН4) простейшими линейными уравнениями (табл. 2). Поэтому при построении диаграмм парциальных [c.60]

Диаграмма системы первого типа представлена на рис. XIV, 7. Область / отвечает жидкому раствору области II и III—твердым растворам. В участках, заштрихованных модами, система состоит из двух фаз. Для выяснения возможных превращений в системе рассмотрим равновесные состояния, через которые проходят при охлаждении два различных раствора. [c.406]

На рис. 51 и 52 приведены типовые диаграммы однокомпонентной системы с энантиотропными и монотропными превращениями. На рисунках кривые упругости насыщенных паров над равновесными конденсированными фазами изображены сплошными линиями, [c.174]

Эффекты второго типа связаны со способностью некоторых малых примесей влиять на образование упрочняющих выделений, изменяя кинетику их роста и превращений, а иногда и морфологию. Такие эффекты особенно существенны в сплавах серии 5000, где вероятна последовательность формирования второй фазы [123] (здесь р—интерметаллид МдзА з). Явных свидетельств пред-выделения, т. е. возникновения зон Гинье — Престона (ГП) перед образованием р не имеется. Эти сплавы легко получить в виде метастабильных твердых растворов А1 — Мд, особенно при срав нительно низких концентрациях магния (как в случае сплавов 5083 и 5456), поскольку выделение равновесной р-фазы протекает довольно медленно. Фаза р возникает в результате гетерогенного зародышеобразования, особенно вероятного на границах зерен Фаза р формируется медленно и при этом стремится образовать сплошной слой. Очевидно, что такие р-слои, существенно анодные по отношению к матрице [128], могут вызывать сильную межкристаллитную коррозию (не обязательно КР). Как уже отмечалось, для других систем (и это справедливо такл е для рассматриваемых сплавов [2]), восприимчивость к КР иногда, но не всегда, коррелирует с межкристаллитной коррозией. Таким образом, увеличение содержания магния повышает нестабильность сплава (т. е. тенденцию образовывать р-фазу в процессе эксплуатации), поэтому были разработаны многочисленные методы обработки и легирования сплавов серии 5000 с целью их стабилизации и предотвращения формирования зернограничной р-фазы. Например, холодная деформация с последующим высоким отжигом в области а + Р [c.83]

В отличие от опыта 1, на катализаторах, содержащих смесь силиката никеля и двуокиси кремния (опыты 2 и 3), достигнуто практически равновесное превращение метана, что свидетельствует о высокой активности катализатора. Такое сильное каталитическое действие может оказывать только свободный никель, присутствие которого объяснимо реакцией протекания термического распада силиката никеля в условиях конверсии метана. Для подтверждения этой интерпретации наших данных был проведен рентгенофазовый анализ образцов силиката никеля и его смесей с двуокисью кремния после выгрузки их из конверторов по окончанию процесса конверсии. Расчет рентгенограмм всех образцов показал наличие в них только одной фазы металлического никеля и полное отсутствие силиката никеля. На рентгенограммах образцов линии, характеризующие SiOj, не обнаружены. По-видимому, двуокись кремния, как введенная в состав смеси, так и полученная в результате разложения силиката никеля, не образует кристаллической фазы, а находится в рентгеноаморфной форме. [c.139]

В этих реакциях з/сзо-изомеры являются продуктами кинетического контроля. Так, взаимодействие (301) с метоксид-ионом первоначально дает э/сзо-изомер (304), который далее превращается в равновесную смесь с преимущественным содержанием эндо- зо-мера (305) (схема 721) [684] аналогичные равновесные превращения гидроксильных соединений протекают и в твердой фазе. В аднкличоском ряду в условиях термодинамического контроля образуются гра с-изомеры (306), тогда как кинетически более предпочтительными являются цис-пзоиеры (307) и (308) (схема 722) [210,685]. [c.431]

На рис. 51 и 52 приведены типовые диаграммы однокомпонентной системы с энантиотропными и монотропными превращениями. На рисунках кривые упругости насыщенных паров над равновесными конденсированными фазами изображены сплошными линиями, а кривые упругости паров над неравновесными конденсированными фазами — пунктирными. Из положения пунктирных и сплошных линий на диаграмме следует, что в одном и том же интервале температур устойчивая модификация обладает меньшей упругостью пара, чем неустойчивая. Это объясняется тем, что свободная энергия неустойчивой модификации больше устойчивой. [c.175]

На рис. 10 изображены кривые зависимости упругости пара р от температуры Т для веществ, существующих в двух полиморфных формах аир. Сплошные кривые соответствуют стабильному, а пунктирные— метастабнльному состояниям фаз. Следует обратить внимание, что упругость пара над метастабильными в данной температурной области формами всегда выше, чем над стабильными. Точки пересечения кривых соответствуют температурам взаимного равновесного (пересечения сплошных кривых) или неравновесного (пересечения пунктирных кривых) превращения фаз (Гпр) или их температурам плавления (Г пл и Г"пл). [c.56]

В гл. II были рассмотрены два возможных пути превращения в зависимости от соотношения скоростей роста обеих фаз. Исходя из того, что низкоконцентрированная по полимеру фаза I состоит иреимущественпо из подвижных молекул растворителя, а концентрированная по полимеру фаза II содержит большую долю ма лоподвижных макромолекул, можно с достаточным основанием принять, что процесс установления равновесия будет проходить для полимерных систем по пути быстрого роста числа и размеров частиц первой фазы и медленного образования и роста зародышей второй фазы. В пределе такая схема распада на фазы пред ставляет собой постепенное обеднение исходного неравновесного раствора растворителем (отделение пер вой фазы) и достижение в конце концов раствором равновесной концентрации, отвечающей составу второй фазы. При этом неравновесный исходный раствор, пре вращающийся в равновесную вторую фазу, остается пространственно непрерывным, а быстро возникающие и растущие зародыши первой фазы оказываются как бы диспергированными в непрерывном остове. [c.176]

Используя метод определения равновесной паровой фазы , Стуртевант [55] разработал реакционный метод определения этанола в 20 мкл крови. С целью повышения чувствительности использовано превращение спирта и внутреннего стандарта (н-пропанола) в производные нитритов. Этот метод был применен для определения этанола и метанола в водных растворах [56]. Метод отличается быстротой, высокой чувствительностью (0,1 мг/мл), высокой воспроизводимостью (стандартное отклонение для образца крови, содержащей 0,1 мг/мл этанола, составляет 2,2%). [c.238]

В ряде случаев галурги сталкиваются с образованием нестабильных (метастабильных) фаз, что соответствует неравновесному состоянию системы, не подчиняющемуся правилу фаз, т. е. в этом состоянии число фаз может быть больше, чем в равновесном. Следует принять во внимание, что такое состояние практически невоспроизводимо, а будучи осуществлено в любой момент может перейти в стабильное равновесное состояние с соответствующим превращением фаз. [c.9]

Исследование равновесных превращений проводили в жидкой фазе Б присутствии 2,5—5 масс. % А1Вгз в интервале температур 273—373 К-При каждой из изученных температур контролировали глубину протекания реакций. Изомеризацию и переалкилирование осуществляли в запаянных стеклянных ампулах. Ампулы термостатировали (точность регулировки температуры 0,2 К). По истечении определенного времени ампулы вскрывали в охлажденной до 273 К воде, продукты изомеризации отмывали от катализатора и полностью перегоняли с водяным паром. Органический слой отделяли от водного, сушили над СаСЬ и анализировали. Экспериментально установлено, что смещения равновесия в момент вскрытия ампул не происходит. [c.70]

Термин фазовое перенапряжение т]ф, предложенный С. В. Горбачевым, весьма удачно отражает природу явления, лежащего в его основе. Отклонение потенциала электрода под током от равновесного значения вызвано в этом случае затруднениями, связанными с зарождением и развитием новой фазы в условиях электролиза. Уместно поэтому напомнить некоторые общие положения о фазо--вьтх превращениях. [c.328]

Поскольку давление насыщенного пара мономера значительно выше, чем аналогичная величина для полимера, то всегда константа равновесия Кы жидкофазной реакции больше константы равновесия Кы газофазной реакции. Например, для димеризации бутена-1 отношение Ра°1рап° составляет 20— 40, а отношение Кы 1Кы имеет порядок 10 . Это означает, что по термодинамическим соображениям полимеризацию предпочтительнее проводить в жидкой фазе. Даже если в газовой фазе равновесная степень превращения мономера невелика, то при той же температуре в жидкой фазе реакцию удастся провести с высокими конверсиями. [c.257]

Из приведенных выше данных следует, что температура оказывает сильное влияние на реакции оксосинтеза. При 300 К эти реакции протекают как практически необратимые. При 400 К величина имеет порядок 10 а при 500 К —уже 10-> (для реакций олефинов Сз, С4 и выше). Оценим при эти значениях К°р и двух составах газовой смеси равновесные сте пени превращения олефина х (доли). Предполагая, что реа1 ция протекает в идеальной газовой фазе, получим следующее уравнение, связывающее К°р, х, стандартное и реальное давления (р° и р), мольные отношения в исходной смеси СО олефин (бсо) и Нг олефин (бн ) [c.329]

Гидрирование альдегидов протекает с выделением тепла теплота реакции, проводимой в газовой фазе, составляет приблизительно —70 кДж/моль при 300 К и —75 кДж/моль при 600 К. Константа равновесия гидрирования /С°р при температурах 300, 400, 500 и 600 К составляет 10 - , 10 >. Ю -з и 10 соответственно, так что для интервала температур 300—600 К справедливо lgi °p=—6,24-3720/7. Это означает, что гидрирование альдегида можно проводить до следующих равновесных степеней превращения альдегида ii [c.331]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология