Равновесие между жидкой и твердой фазой. Эвтектические смеси
Для двухкомпонентной системы (K=2), например, смеси кристаллических NaOH (Тплавл. = 323о С) и KOH (Тплавл. = 405о С), фазовую диаграмму (диаграмму плавкости) можно представить в координатах состав – температура (см. рис. 1.3). Линии на такой диаграмме – это зависимости температуры плавления (растворения) смеси от ее состава (мольной доли одного из компонентов х2 = n2 / (n1 + n2), где ni – число молей данного компонента системы) при постоянном давлении.
На рис. 1.3 показан общий вид диаграммы состояния (плавкости) двухкомпонентной системы, компоненты которой А и В не образуют твердых растворов.
Выше линии ликвидуса, состоящей из двух ветвей (нисходящей и восходящей), система однофазна и представляет собой раствор (расплав) КОН в NaOH или наоборот. Ниже линии солидуса система двухфазна и представляет собой смесь кристалликов двух щелочей (две твердые фазы).
Между линиями солидуса и ликвидуса система также двухфазна и представляет собой расплав, содержащий оба компонента (жидкая фаза) над кристалликами одного из компонентов (твердая фаза).
Особая точка Е на пересечении линии солидуса и двух ветвей линии ликвидуса называется эвтектикой (эвтектической смесью). Эвтектические смеси плавятся – кристаллизуются без изменения состава и при фиксированной температуре. Этим они сходны с индивидуальными химическими соединениями (ИХС).
| Рис. 1.3. Диаграмма состояния (плавкости) двойной системы: Ж – область существования жидкости (расплава); (Ж + КА) и (Ж + КВ) - области сосуществования жидкой фазы (расплава) и твердых веществ А и В соответственно; (КА + КВ) - область существования механической смеси твердых А и В, TAETB – линии ликвидуса, МЕN – линия солидуса, Е – эвтектическая точка (эвтектика) |
|
|
|
Различие эвтектик и ИХС заключается в том, что выше температуры плавления (Тплавл.) эвтектическая смесь однофазна, но двухкомпонентна, а ниже – двухфазна (один из компонентов частично выкристаллизовывается в твердую фазу).
Диаграммы такого типа, т.е. зависимости температур замерзания водных растворов солей от состава (концентрации) системы вода – соль, описывают принцип действия антигололедных препаратов.
Если компоненты системы из жидкой (раствор) и твердой (кристаллы соли или лёд) фаз образуют между собой химическое соединение (твердый кристаллогидрат), то фазовая диаграмма «разбивается» на две области, каждая из которых выглядит так же, как рассмотренная выше диаграмма для случая отсутствия химического взаимодействия между компонентами.
Например, в системе медь – золото образуется интерметаллическое соединение Cu3Au; в системе вода – безводный хлорид кальция CaCl2 образуются кристаллогидраты шестиводного хлорида кальция CaCl2∙6H2O (видоизменение фазовой диаграммы в этих случаях приводится в курсе лекций).
|
|
|
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!