Диаграммы фазовые плотность температура

В физических системах, т. е. в системах, составные части которых химически не взаимодействуют друг с другом, число независимых компонентов равно числу составных частей системы. В химических системах (составные части таких систем участвуют в химических реакциях) число независимых компонентов определяют по разности число составных частей минус число химических реакций, возможных в данной системе при заданных условиях. Фазовые равновесия изучают при помощи физико-химического анализа. Для этого устанавливают зависимость между измеримыми на опыте физическими свойствами (/пл, (кип, Л- плотностью и др.) и химическим составом систем. Изучение зависимости температуры кристаллизации (плавления) от состава системы составляет сущность термического анализа. Диаграммы состояния, построенные по данным термического анализа в координатах температура кристаллизации — состав, называются фазовыми диаграммами плавкости. Количество твердых фаз, образующихся при постепенном охлаждении расплавов заданного состава, определяют на основе фазовых диаграмм плавкости, руководствуясь правилом рычага или правилом отрезков (см. пример 1). [c.67]

Линия АС является кривой возгонки льда, выше нее находится область льда, ниже расположена область пара, теоретически эта линия продолжается до абсолютного нуля. В связи с тем что вода — вещество несколько необычное и при замерзании расширяется, линия плавления АО отклонена от вертикали влево, т. е. увеличение внешнего давления вызывает сдвиг равновесной системы в направлении жидкой фазы и температура замерзания понижается. При давлениях выше 200 МПа наблюдается полиморфизм льда (рис. 1.2,6). Обнаружено семь его различных кристаллических модификаций (существование льда /V не подтверждено). Каждая из них, за исключением обычного льда /, имеет плотность, превышающую плотность воды. В связи с этим кривые плавления льда ///, V, V/ наклонены вправо от вертикали, как это видно из диаграммы фазового состояния воды и льда при давлениях до 1000 МПа (10000 бар) лед V// образуется при давлениях выше [c.7]

Физико-химический анализ — это учение о зависимости свойств сложных систем от их состава. Для двухкомпонентных систем обычно строят диаграмму плавкости (кристаллизации), на которой по оси ординат откладывают температуру, а по оси абсцисс состав в весовых или атомных процентах. В этих случаях берут два вещества и готовят смеси разного состава. Смеси расплавляют и изучают ход кривых кристаллизации расплава во времени, т. е. выполняют термографический анализ. По кривым строят диаграмму плавкости, характеризующую индивидуальность получаемых образцов твердых фаз постоянного или переменного состава. Изучение электропроводности, плотности, твердости и пр. в зависимости от состава фаз, использование металлографических, рентгенографических и других методов исследования позволяет углубить знание о числе фаз в системе и об их строении. Фазовая характеристика твердых фаз совершенно необходима, так как, по Курнакову, носителем свойств соединения в твердом состоянии является не молекула, а фаза. [c.34]

Резкое изменение химической связи приводит к изменению структуры как дальнего, так и ближнего порядков. На диаграммах плотность — температура это изменение отражается скачком. В частности, делокализация электронов разрушенных ковалентных связей при плавлении способствует уплотнению структурных составляющих и увеличению координационного числа. Если в ходе фазового превращения характер взаимодействия остается в основном неизменным, что наблюдается, например, при плавлении веществ, склонных к образованию молекулярных структур или ионных кристаллов, то резкий скачок плотности не наблюдается. Рентгенографическое определение плотности при высоких температурах технически сложно, поэтому для измерения ее используют гидростатическое взвешивание и пикнометрический метод. [c.271]

Х-2-9. Некоторое вещество существует в двух твердых модификациях а и р, а также в виде жидкости и пара. Под давлением 1 атм при низкой температуре а устойчивее, чем Р, а р при более высокой температуре переходит в жидкость а имеет плотность больше, а р меньше, чем жидкость. Метастабильного равновесия не наблюдается. Изобразите фазовую диаграмму давление — температура , указав значение каждой точки, линии и области. Включите в диаграмму каждую тройную точку, которая может наблюдаться. [c.95]

В качестве экспериментально измеряемого свойства (функции состава) могут быть использованы температура фазовых превращений, твердость, электрическая проводимость, плотность, вязкость и т. п. Если функцией состава служит, например, температура фазовых превращений, то получающийся геометрический образ называется диаграммой состояния или фазовой диаграммой, поскольку измеряемое свойство является термодинамическим. Диаграммы, отражающие зависимость физических свойств (электрических, магнитных и пр.) от состава, которые не могут быть представлены в виде функции только давления, температуры и концентраций, называются диаграммами состав — свойство. [c.323]

На рис. 11.11 изображена объединенная диаграмма переходов между различными фазовыми состояниями воды в условиях равновесия. Три области диаграммы, соответствующие существованию воды в твердом, жидком и газообразном состояниях, разграничиваются тремя кривыми линиями, которые сходятся в общей точке t. Кривая V, разделяющая жидкое и газообразное состояния, определяет значения давления и температуры, при которых осуществляется кипение. Например, при давлении 1 атм температура кипения оказывается равной 100°С при более низких давлениях температура кипения соответственно понижается. В частности, можно наблюдать кипение воды при комнатной температуре, снизив давление над поверхностью воды до 0,03 атм. И наоборот, повышение давления приводит к возрастанию температуры кипения воды до тех пор, пока не будет достигнута так называемая критическая точка, соответствующая точке с на диаграмме. В этой точке давление равно 218,3 атм, а температура 374°С, причем граница между жидкой и паровой фазами воды становится неразличимой (табл. 11.3). Плотности жидкости и газа в критической точке также становятся одинаковыми. Вещество не может существовать в жидком состоянии при температурах выше критической температуры Т рт независимо от того, как велико давление. Критическим давлением называется минимальное давление, достаточное [c.195]

На рис. 4.5-2 представлена фазовая диаграмма СО , Поскольку нас интересует плотность жидкой фазы в сверхкритической области,то диаграмма представлена в виде зависимости давления от плотности. Как видно из рисунка, значительные изменения плотности флюида (0,25-0,95 г/см ) могут быть достигнуты выбором соответствующих давления и температуры. [c.190]

Ввиду изотропности функции корреляции, глобула, сформированная в отсутствие внешних полей, состоит из плотного сферического ядра, вокруг которого плотность постепенно убывает до нуля, т. е. глобула имеет опушку . С уменьшением температуры плотность в опушке падает подобно плотности пара над жидкой каплей. Вследствие взаимосвязи звеньев в цепи при достаточно низкой температуре короткая цепь может образовать глобулу без опушки непосредственно из клубка. В работе [178] показано, что переходы между тремя возможными состояниями гомополимерной цепи (клубок, глобула с опушкой, глобула без опушки) являются фазовыми переходами первого рода там же построена соответствующая фазовая диаграмма. [c.240]

При повышении температуры жидкости и увеличении энергии системы некоторые из частиц, получившие достаточный запас кинетической энергии, способны преодолеть силу внутреннего давления, покинуть жидкость и перейти в газовую фазу. Если система закрытая, то устанавливается равновесие между жидкой и газовой фазами, и среднее число частиц, покидающих жидкость и возвращающихся в нее, становится равным. Состояние вещества, находящегося в газовой фазе в равновесии с жидкостью, называется насыщенным паром. На фазовой диаграмме (см. рис. 4.5) этому равновесию отвечает кривая 3. При движении по этой линии по мере повышения температуры и давления плотность жидкости уменьшается, а плотность пара увеличивается. При определенных значениях Т и Р плотности жидкости и пара становятся равными и граница раздела между ними исчезает. В этой точке, которая называется критической точкой, линия равновесия жидкость - пар кончается. Например, для воды Т р = 647,4 К и Р р= 22 114 кПа. [c.97]

На основании подлинных экспериментальных данных установлено фазовое состояние каждой системы (температура плавления и состав эвтектических и перитектических смесей, максимумов и минимумов). Для наиболее сложных систем приведены таблицы ликвидуса и солидуса, диаграмма плавкости и материал, характеризующий превращение системы в твердом состоянии. Текст, таблица н рисунок дополняют друг друга. Для простых систем даны лишь характеристики нонвариантных точек. В справочник включены данные о различных физических параметрах, используемых отдельными авторами для характеристики структур вновь образованных промежуточных фаз, такие, как плотность, электропроводность, показатель преломления, и указаны параметры элементарной ячейки. Приведены данные по растворимости фаз в различных органических растворителях, воде и кислотах. [c.14]

Фрэнсис назвал хорды, соединяющие растворы равной плотности, изопикническими. Рассмотрев данные о плотностях около 100 систем, он отметил, что изопикнические хорды встречаются довольно часто, хотя это важное свойство редко отмечалось в оригинальных работах. Изопикнические хорды наблюдаются для систем различных типов и могут исчезать при изменении температуры. Подобные явления встречаются также в многокомпонентных системах, разделение которых имеет промышленное значение, например, в нефтеперерабатывающей промышленности. Если такую систему представить как псевдотройную (см., например, рис. 42), она образует не одну пару растворов, соответствующих определенной изопикнической хорде, а ряд растворов, занимающих некоторую область фазовой диаграммы. [c.147]

КОЙ фазе, эта фазовая диаграмма напоминает диаграмму жидкость— пар для идеального жидкого раствора, например диаграмму системы бензол — толуол (см. рис. 35.3, в). Во-вторых, она говорит о трудности разделения меди и никеля. Если нагреть твердый раствор этих двух компонентов до температуры, при которой появится жидкость, действительно возникает различие составов, но разделять фазы различного состава придется вручную и к тому же при высокой температуре. Если допустить, что жидкая фаза имеет меньшую плотность и образуется на поверхности, можно было бы отделить ее декантацией. В этом случае результат, достигаемый декантацией постепенно плавящейся жидкости в отдельные приемники, сходен с резуль- [c.181]

Из приведенных фазовых диаграмм видно, что кривые равновесия приближаются к диагонали при сближении размеров частиц или плотностей компонентов смеси. Это аналогично уменьшению коэффициента разделения жидких бинарных смесей при сближении температур кипения их компонентов. Экспериментальные кривые фазовых диаграмм довольно близки к кривым для идеальных смесей. На рис. 6, е в качестве примера приведены для некоторых [c.119]

Более детальное исследование фазового строения этой системы путем измерения плотности, магнитных свойств, тепловых эффектов и сверхпроводимости при низких температурах показало наличие в осадке фазы, отсутствующей на диаграмме состояния [23 ]. [c.11]

Цель нашего исследования — установление фазовых полей в системе Zr—ZrN—Zr для построения диаграммы состояния, а также определение температуры плавления некоторых сплавов. Исследование производили методами визуального термического, фазового, рентгеноструктурного и металлографического анализов с последующим измерением микротвердости сплавов. Методика проведения исследования подробно освещена в работах [1, 3]. Кроме того, в бинарной системе ZrN —Zr для определения характера взаимодействия карбида и нитрида циркония было измерено изменение пикнометрической и рентгеновской плотностей и молярных объемов смешения [5]. [c.95]

Номограммы для Определения теплоемкости, вязкости, теплопроводности, температуры кипения и плотности водных растворов карбамида, таблицы значений теплоты растворения карбамида в воде, поверхностного натяжеиия водных растворов карбамида, содержания карбамида в парах над его водными растворами — все этн сведения, необходимые для расчета процессов переработки водного раствора карбамида, имеются в источниках [111, 114]. Диаграмму фазовых равновесий в системе карбамид — вода см. в работе [c.263]

Значительное число мембран, используемых в качестве ультрафильтров, получают методом спонтанного студнеобразования. Как следует из рассмотренной выше диаграммы фазового равновесия (рис. 3.7), необходимым условием спонтанного студнеобразования является более высокая упругость паров растворителя по сравнению с упругостью паров нерастворителя. Факторами, определяющими структуру и свойства мембран, помимо химического состава полимера являются природа растворителя и нерастворителя, концентрация полимера в растворе, скорость испарения растворителя, температура, при которой происходит распад раствора на фазы. Закономерности процесса во многом сходны с закономерностями стадии предформования при получении мембран методом сухо-мокрого формования. Распад исходного раствора на фазы может быть зафиксирован по изменению оптической плотности системы [83]. Проведенные с помощью этого метода исследования показали, что кинетика спонтанного студнеобразования в системе ацетат целлюлозы — ацетон — вода существенно зависит от концентрации исходного раствора (рис. 3.14). На кинетику процесса оказывают влияние также молекулярная. масса полимера (рис. 3. 15), концентрация нерастворителя в системе (рис. 3. 16) и температура испарения (рис, 3.17). Обычно увеличению размера пор способствует снижение концент [c.106]

Применительно к описанию диаграмм состояний паровой фазы металлов условия термодинамической устойчивости рассмотрены в [3]. Б качестве критерия расслоения исходной (диэлектрической) паровой фазы на диэлектрическую и металлическую было принято условие появления второго решения в уравнении, описывающем закон действующих масс для реакции ионизации М М + е . Таким образом, за границу фазового равновесия в [3] принималась линия в координатах плотность — температура, отделяющая область, в которой имеется только одно решение уравнения закона действующих масс, от области, где существует несколько решений уравнения. Этот подход был затем развит в [4], где с помощью того же критерия были рассчитаны диаграммы состояний смеси органических изомеров вблизи критической точки при наличии внутрифазных химических равновесий. В отличие от Смитса [1] при обсуждении условий равновесия в системах с химическими реакциями авторы работы [4] исходили из условия стабильности бинарной смеси, записанного в виде [c.124]

Исходные данные. Плотность водных растворов аммиака [24] приведена на рис. 10.5. Упругость пара аммиака над водными растворами и фазовое разшовесие нар — жидкость для таких растворов при температуре кипения (под атмосферным давлением) показаны на рис. 10.6 и 10.7. Кислые компоненты, например H S, СОа и HGN, содержащиеся в некоторых промышленных газах, в частности в газах коксования углей, оказывают существенное влияние на давление пара аммиака над водными растворами, образующимися при процессах очистки. Диаграммы равновесного давления паров аммиака, HjS и Oj над водными растворами, содержащими любые два или все три перечисленных компонента, были приведены в гл. четвертой (рис. 4.1—4.4). Там же ука аны методы расчета, позволяющие расширить охваченный этими диаграммами интервал. Фазовые равновесия пар — [c.235]

Определенному фазовому состоянию на диаграммах воды и серы (см. рис. 8.1—8.2) отвечают свои геометрические образы однофазной системе — участок плоскости, двухфазной — линия, трехфазной — тройная точка. С другой стороны, для системы, состоящей из одной фазы, плавное изменение давления и температуры может привести лишь к плавному изменению плотности и других свойств этой фазы, что отражается в плавном перемещении фигуративной точки в пределах соответствующей области диаграммы. Скачкообразное изменение свойств не возникает и при движении фигуративной точки по какой-либо линии, соответствующей двухфазной системе. Иначе говоря, непрерывное изменение внешних условий действительно приводит к непрерывному изменению свойств системы. Лишь в том случае, когда в системе изменяется число фаз или одна фаза заменяется другой, некоторые из свойств (например, плотность) изменяются скачком. [c.153]

Новая форма оксида цинка. 2пО кристаллизуется в структуре вюрцита, т. е. составляющие его атомы имеют координациопное число 4 плотность 5,78 г/см . Анализ структуры и физико-химических свойств 2пО привел к выводу, что при высоком давлении должно происходить превращение в более плотную форму со структурой типа КаС1 и соответственно с изменением координационного числа до 6. Были поставлены опыты, которые показали, что при давлении 10 ГПа и температуре 220 °С получается новая модификация 2пО со структурой типа ЫаС1 параметр элементарной ячейки а==0,428 нм, плотность 6,912 г/см . На основании опытов была построена фазовая диаграмма 2пО (рис. 45). Значение получен- [c.159]

Кривая 2, изображающая зависимость температуры плавления от давления для воды, имеет отрицательную производную и показывает, что с повышением давления температура плавления снижается. Таким свойством обладает мало веществ (Н2О, В1), и оно обусловлено тем, что плотность твердой фазы этих веществ меньше, чем жидкой (лед плавает в воде). Правда, повышение давления понижает температуру плавления льда на очень небольшую величину. На этом свойстве льда основана возможность скольжения по нему на коньках, так как п1ероховатости льда плавятся под давлением конька, чем создается жидкая прослойка, резко снижа-Фазовая диаграмма водь, Щая коэффициент трения. [c.180]

Висмут — металл, структура его кристаллов того же типа, что у сурьмы, серого мышьяка и черного форфора. При плавлении висмута, по данным рентгенографических исследований [19], среднее координационное число возрастает до 8, электропроводность увеличивается, плотность растет. Фазовая диаграмма висмута приведена на рис. 51,6. При нормальной температуре кипения висмута его пары в основном одноатомны. [c.208]

Перхлорат аммония представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, имеющее плотность 1,95 г см . Коэффициенты преломления кристаллов составляют 1,4824 1,4828 и 1,4868, а мсетекулярная рефракция равна 17,22 см. . Перхлорат аммония получают двойной обменной реакцией между перхлоратом натрия и хлористым аммонием и последующей кристаллизацией безводной соли из воды. Фазовая диаграмма системы хлористый натрий—перхлорат аммония—вода приведена Шумахером и Стерном . Гидраты ЫН СЮ,, неизвестны, но с аммиаком он образует соединение МН ,С104 ЗМНз, неустойчивое при комнатной температуре . [c.47]

На рис. 35.4, а изображен прибор, который можно использовать для получения грубых данных, необходимых для построения графиков точек кипения. Раствор помещают в колбу и осторожно нагревают. Когда раствор закипит, нагрев уменьшают, пока не будет достигнуто состояние равновесия. Небольшие количества испарившейся жидкости все время конденсируются в обратном холодильнике и возвращаются в колбу с жидкостью. При таком равновесном состоянии можно измерить температурз кипящей жидкости. Небольшое количество жидкости отбирают для анализа. В качестве аналитического метода для установления состава часто удобно использовать измерение показателя преломления или плотности. Эти два измерения, проведенные многократно для растворов различного состава, позволяют построить приближенную фазовую диаграмму для точки кипения при постоянном давлении в зависимости от состава жидкости (диаграмму Т— ). Фазовую диаграмму для состава пара можно получить, если в каждом случае отбирать для анализа не,т большое количество конденсирующегося пара в углубление, на.т ходящееся непосредственно под холодильником. Основные источ ники ошибок, из-за которых этот метод дает довольно неточны величины для построения фазовых диаграмм, связаны с колебаниями температуры, взятием проб для анализов и изменениг ем равновесных концентраций паров компонентов на пути от кипящей жидкости до холодильника. При исследованиях для [c.173]

Фазовые диаграммы строились путем табулирования изотерм неупорядоченной и упорядоченной (УЗ Хэпитаксиальной) фаз я восстановления (в закритической области) выпуклости свободной энергии по правилу Максвелла. Рассчитанные фазовые диаграммы качественно подобны экспериментально наблюдаемым и хорошо воспроизводят значения характерных температур. Проведенные нами расчеты подтверждают наличие жидкой фазы Кг. Воспроизвести эту область в субмонослое Хе, уверенно регистрируемую экспериментально, не удалось. Это, видимо, связано с тем, что в области р 0,25 в принципе не исключена возможность существования упорядоченной фазы 2x2, поскольку минимум потенциала взаимодействия атомов Хе между собой приходится на третью координационную окружность. Искаженный вид фазовой диаграммы в области больших плотностей может также быть связан и с тем, что в модели не учитывается ни заполнение второго субмонослоя, ни возможность образования несоизмеримой фазы. [c.93]

Фазовые переходы в конденсированных системах описываются исходным дифференциальным уравнением (VI, 3), и в этом случае нет возможности пренебречь объемом одной из фаз. Из уравнения (VI, 3) видно, что наклон кривой р(Г), выражающей зависимость температуры плавления от давления, определяется только знаком величины Допл, так как теплота плавления всегда положительна (Ьпд>0). Обычно удельный объем жидкости больше, чем твердого тела, Д пл >0, и температура плавления повыщается с ростом давления. Однако, например, лед I обладает большим удельным объемом, чем жидкая вода, и температура плавления воды понижается-с увеличением давления в той области температур и давлений, где существует лед I. При более высоких давлениях появляются другие модификации льда — лед II, III,. . . VI,— плотности которых выше, чем жидкой воды, и тогда температура плавления возрастает с давлением. Фазовая диаграмма воды схематически, показана на рис. 31. На соответствующих местах этой диаграммы в кружочках показано число степеней свободы — число параметров, которые можно изменять независимо, без изменения числа фаз в системе. [c.170]

Некотирым полукристаллическим полимерным материалам свойственны полиморфные превращения, наиболее подробно исследованные для фторопласта На рис. 1.7 приведена фазовая диаграмма фторопласта-4. Как видно из диаграммы, фторопласт может находиться в трех различных фазовых состояниях, которые отличаются плотностью и строением кристаллической фазы. Наименее плотной и наиболее сжимаемой является фаза /, затем —фазы II и III. Тройная точка на фазовой диаграмме имеет координаты 66 °С и 5000 KZ j M . Линии равновесия фаз I—III и II—III можно считать прямыми с тангенсами угла наклона dT/dp, равными соответственно 0,042 и —0,0314 град (кгс см ). Прямолинейная часть фазовой границы I—II имеет тангенс угла наклона 0,0108 °С/(/сгс/сл1 ). Вдоль фазовой границы I—II скачок плотности не зависит от температуры, а вдоль границ //—III и I—III уменьшается с температурой. Средний [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология