ОГРАНИЧЕННЫЕ ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 13Следующая ⇒

Минералы, образующие непрерывные твердые растворы (плагиоклазы, оливины, мелилиты), обычны, но еще более обычны минералы, склонные к образованию ограниченных твердых растворов, примером которых является бинарная система NaAlSi0₄—NaAlSi₃O₈ (фиг. 20). Отметим, что на диаграмме имеются три заштрихованные области. Каждая из них представляет собой поле, в котором существует единственная твердая фаза, причем это может быть карнегиит, нефелин или альбит. При низких температурах единственной фазой является нефелин, содержащий в твердом растворе до 34% NaAlSi₃O₈. При более высоких температурах изменение состава нефелина более ограниченно. При 1254°С чистый нефелин (NaAlSiO₄) переходит в карнегиит, устойчивый в области высоких температур. Способность карнегиита с повышением температуры образовывать твердые растворы сначала возрастает, а затем уменьшается. Состав альбита более ограничен; он образует твердый раствор, в который входит не более 4% NaAlSiO4. Если превысить предел растворимости, добавляя избыток одного или нескольких компонентов, избыточный компонент будет выделяться в виде второй фазы. Например, в структуру нефелина при 1200°С может входить до 23 мас. % NaAlSi₃O₈. Добавка компонента NaAlSi₃O₈ приводит к образованию ассоциации жидкости и нефелина, содержащего 23 мас. % NaAlSi₃O₈. При низких температурах добавка избыточного NaAlSi3O8 приведет к кристаллизации двух фаз—нефелина и альбита.

Посмотрим теперь, что происходит при кристаллизации нефелина из расплава, содержащего более 34 мас. % NaAlSi₃O₈. Будем считать, что охлаждение расплава начинается в точке А, где содержание компонента NaAlSi₃O₈ равно 40%. Изоплета 40% NaAlSi₃O₈ проходит через поля следующих фаз: жидкость, жидкость и карнегиит, жидкость и нефелин и, наконец, нефелин и альбит. Когда жидкость А охлаждается до ликвидуса в точке В, начинается выделение карнегиита состава С. В процессе охлаждения состав жидкости сдвигается до точки D на ликвидусе, тогда как состав сосуществующего с ней карнегиита определяется точкой Е. Ниже этой температуры карнегиит такого состава существовать не может, в связи с чем должна иметь место следующая реакция, протекающая в инвариантных условиях:

жидкость (D) + карнегиит (Е) > нефелин (F).

Во время этой реакции количество присутствующей в избытке жидкости уменьшается, как это и следует по правилу рычага. После завершения реакции температура вновь понижается с выделением из расплава нефелина. При этом кристаллизация нефелина вызывает непрерывное изменение состава жидкости от D до G на линии ликвидуса. Аналогичным образом состав нефелина меняется от F до Н. С падением температуры происходит изменение состава как ранее выделившегося нефелина, так и того, который осаждается в равновесии с жидкостью. Так же, как в случае с плагиоклазами, состав ранее выделившихся кристаллов изменяется в процессе реакции с вновь образованной жидкостью. Состав и количественное соотношение фаз при любой температуре могут быть определены путем проведения соединительных линий между ликвидусом и солидусом нефелина. Когда состав жидкой фазы достигает эвтектической точки G, происходит еще одна инвариантная реакция. Вся жидкость в системе имеет состав G; она кристаллизуется с образованием альбита состава / и нефелина состава Н. Затем температура понижается, а составы сосуществующих нефелина и альбита существенно не меняются.

Совершенно иного поведения при охлаждении можно ожидать от жидкости, богатой NaAlSiO₄, соответствующей по составу точке J. На фиг. 21, которая представляет собой увеличенный фрагмент рассматриваемой диаграммы, видно, что вдоль изоплеты во время охлаждения встречаются поля жидкости, жидкости и карнегиита, карнегиита, карнегиита и нефелина, а также нефелина. Из жидкости J при охлаждении до поверхности ликвидуса первым начинает кристаллизоваться карнегиит состава К. Продолжающееся охлаждение в соответствии с положением ликвидуса обогащает жидкость компонентом NaAlSi₃O₈.

Одновременно состав ранее образованного карнегиита изменяется при реакции с жидкостью, а вновь кристаллизующийся карнегиит обогащается NaAlSi₃O₈. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в точке L не израсходуется полностью вся жидкость и все кристаллы карнегиита не будут иметь состав М.

Кристаллы карнегиита стабильны вплоть до температуры, отвечающей точке N, при которой они начинают в твердом состоянии превращаться в более устойчивую низкотемпературную фазу - нефелин. Здесь существует очень узкая двухфазная область, в которой кристаллы карнегиита ассоциируются с несколько отличающимися от них по составу кристаллами нефелина. Существование этой области объясняется тем, что при данной температуре карнегиит и нефелин обладают различной способностью растворять в своем составе компонент NaAlSi₃O₈.

В процессе инверсии карнегиита в нефелин, обогащенный NaAlSi₃O₈, состав остающегося карнегиита несколько обедняется NaAlSi₃O₈, сдвигаясь до точки Р. Состав нефелина при этом изменяется от О до Q. На любой промежуточной стадии составы сосуществующих карнегиита и нефелина могут быть установлены с помощью проведения обычных двухфазных соединительных линий.

Процесс постепенного исчезновения карнегиита продолжается до тех пор, пока последний полностью не перейдет в нефелин состава Q. При дальнейшем охлаждении нефелин остается устойчивым.

РАССЛОЕНИЕ В ЖИДКОЙ ФАЗЕ

В дополнение к некоторым обсуждавшимся ранее явлениям на фазовой диаграмме бинарной системы MgO—SiO₂ (фиг. 22) показана область расслоения (иначе ликвации, или несмесимости) в жидкой фазе. В системе присутствуют два промежуточных соединения: форстерит и пироксен—энстатит. Между форстеритом (Mg₂SiO₄), который плавится конгруэнтно при 1890°С, и периклазом (MgO) наблюдается образование бинарной эвтектики. Энстатит, имеющий состав MgSiO₃, плавится инконгруэнтно при 1557°С с образованием форстерита и жидкости. Точка А отвечает эвтектике между кристобалитом и энстатитом, а точка В — перитектике. Плавление и кристаллизация этих промежуточных соединений в основном подобны таковым других, ранее разобранных промежуточных фаз.

Характерной чертой этой диаграммы является существование области несмесимости в части системы, обогащенной SiO₂. Например, точка С в фазовом отношении соответствует двум жидкостям, имеющим составы D и Е; количество каждой из них может быть определено по правилу рычага.

Гомогенный расплав F при охлаждении до температуры, соответствующей положению на диаграмме точки G, начинает разделяться на две жидкости: от первоначального расплава отделяется жидкость состава Н. При этом образуются крошечные капельки, которые либо находятся во взвешенном состоянии, либо оседают в зависимости от различия в удельных весах жидкостей. Через некоторое время между этими двумя жидкостями появляется горизонтальная граница. Такие границы определяются по разнице в окрашивании, показателей светопреломления и некоторым другим физическим свойствам. Дальнейшее охлаждение приводит к увеличению количества жидкости, богатой кремнеземом, и к увеличению содержания в ней SiO₂. Вследствие этого исходная жидкость обогащается MgO. Процесс продолжается до тех пор, пока состав первой жидкости не будет отвечать точке I, а второй—точке J. Ниже температуры, соответствующей линии IJ, область расслоения в расплаве перестает существовать. Продолжение изоплеты вниз от точки С приводит

изучаемую систему в поле устойчивого сосуществования кристобалита и жидкости. При этом состав жидкости, установленный с помощью соединительной линии, отвечает положению точки I. Следовательно, продолжение равновесной кристаллизации при этой температуре приводит к тому, что вторая жидкость, имеющая состав J, будет полностью израсходована. В этом случае имеет место следующая реакция:

жидкость (J) ® кристобалит + жидкость (I).

Когда реакция доходит до конца и остаются только кристобалит и жидкость состава I, система вновь начинает охлаждаться. То обстоятельство, что эта реакция происходит при постоянной температуре, подтверждается правилом фаз для конденсированных систем. В момент появления первых кристаллов кристобалита в бинарной системе присутствуют три фазы:

P+F=C+1, 3+F=2+1, F= 0.

Это возможно только в инвариантной точке, а именно J.

Продолжение охлаждения системы приводит к дальнейшей кристаллизации кристобалита. При этом состав жидкости изменяется до тех пор, пока система не достигнет эвтектики А. В точке А энстатит и кристобалит кристаллизуются в эвтектических пропорциях до полного исчезновения жидкости.

ТРОЙНЫЕ СИСТЕМЫ

Для тройных систем характерно наличие трех компонентов, что вызывает необходимость изменения методики графического изображения их в координатах температуры и состава. Три компонента располагаются в вершинах треугольника, причем каждая вершина отвечает 100% одного из этих компонентов. Рассмотрим систему Х—Y—Z (фиг. 23). Валовой состав бинарной системы в точке А, расположенной на стороне треугольника между Х и Y, является смесью последних. Так как точка А находится на равном расстоянии от Х и Y, она отвечает 50% Х и 50% Y. Точка В характеризует систему, состоящую из 80% Z и 20% X.

Соотношение компонентов в тройной системе можно определить, опустив перпендикуляры из точки ее состава на каждую из сторон треугольника. При этом длина перпендикуляра пропорциональна процентному содержанию компонента, соответствующего вершине треугольника, находящейся против той стороны, на которую опущен перпендикуляр. Таким образом, система в точке С имеет следующий состав: 10% X, 60% У и 30% Z. Более легкий путь определения состава показан на фиг. 24. Через точку С проводятся две линии, параллельные двум сторонам треугольника, которые пересекают третью сторону (XZ), деля ее на три части. Видно, что длина отрезков соответствует относительному содержанию трех компонентов в точке С.

Для определения составов в тройных системах можно также воспользоваться специальной бумагой, разграфленной на правильные треугольники. Как показано на фиг. 25, точка С лежит на линии DE, параллельной основанию. В состав любой смеси на этой линии входит 10% X. Эта же точка С лежит на линии FG, параллельной правой стороне треугольника, и отвечает 60% У. Нетрудно догадаться, что
компонент Z в смеси составляет 30%, однако для проверки укажем, что точка С лежит на линии HI.

Координата температуры перпендикулярна треугольнику концентраций, т. е. поверхности чертежа. На фиг. 26 показана трехмерная пространственная модель системы в координатах состав — температура с изображением поверхности ликвидуса. Хотя такие модели для наглядности можно изготовить из дерева или гипса, они неудобны для детального изучения сотен исследуемых тройных систем

Основные моменты построения фазовой диаграммы сводятся к указанию составов на плоскости треугольника и нанесению поверхностей ликвидуса с помощью линий равных температур (изотерм), как это делается на топографической карте Границы между поверхностями ликвидуса различных твердых фаз наносятся на диаграмму жирными линиями, называемыми пограничными кривыми.

На фиг. 27 показана фазовая диаграмма тройной системы CaSiO3—CaSiTiO5—CaAl2Si2O8 Так как в этой системе нет твердых растворов, она представляет собой комбинацию трех простых бинарных систем Изотермы указывают на повышение температуры по мере приближения к точкам плавления этих трех компонентов. Жирными линиями обозначены границы между поверхностями ликвидуса, имеющими наклон к точке их пересечения, которая характеризуется наименьшей температурой Кривизну пограничных кривых можно определить так же, как на топографической карте, по частоте пересечения их изотермами.

Пограничные кривые делят диаграмму на области, называемые полями первичной кристаллизации фаз, которые представляют собой поверхности ликвидуса для минералов, кристаллизующихся в системе. Например, из расплавов, составы которых на диаграмме попадают в поле сфена, в качестве первой фазы будет кристаллизоваться сфен.

Пограничные кривые могут рассматриваться как продолжение бинарных эвтектик в тройную систему. Три пограничные кривые пересекаются в точке с минимальной температурой, которая называется тройной эвтектикой. Для упрощения рассмотрения взаимоотношений при кристаллизации тройных систем на большинстве диаграмм изотермы не приводятся; направление уменьшения температуры обозначено стрелками на пограничных кривых. На фиг. 28 приводится фазовая диаграмма тройной системы, на которой изображены только пограничные кривые и поля первичной кристаллизации фаз. Жидкость состава А при охлаждении достигает поверхности ликвидуса в поле первичной кристаллизации анортита. Так как при этом начинает выделяться анортит, происходит обеднение остаточного расплава анортитовой составляющей, т. е. состав жидкости изменяется в направлении от точки анортита. Непрерывная кристаллизация при падении температуры изменяет состав остаточного расплава от А до В. В точке В система достигает поля первичной кристаллизации волластонита, который начинает выделяться совместно с анортитом. Так как здесь присутствуют три фазы, согласно правилу фаз для конденсированных систем (P+F=C+1), должно установиться моновариантное равновесие (3+F=3+1, откуда F=1). Три фазы могут совместно существовать только вдоль линии, которая определяет пределы состава жидкости, т. е. вдоль пограничной кривой. По мере охлаждения расплава и кристаллизации анортита и волластонита состав жидкости изменяется в

направлении от стороны треугольника волластонит— анортит. Процесс продолжается до тех пор, пока система не попадет в точку С; тогда совместно с анортитом и волластонитом из расплава начинает выделяться сфен. По правилу фаз для конденсированных систем сосуществование четырех фаз (три твердые и одна жидкая) в тройной системе определяет инвариантную точку:

P+F=C+1,

4+F=3+1, F=0.

Относительные количества фаз могут варьировать, но их составы и температура в этой точке (тройной эвтектике) остаются постоянными вплоть до момента, пока по крайней мере одна из фаз не исчезнет. При охлаждении системы кристаллизация трех минералов (в пропорциях, определяемых положением эвтектики) продолжается до полного исчезновения жидкости. Эта диаграмма ничего не говорит об изменениях, происходящих в твердом состоянии. Различные типы таких диаграмм будут рассматриваться позднее.

Пользуясь правилом рычага, можно определить относительные количества и составы фаз, образующихся на различных стадиях кристаллизации или плавления. Рассмотрим жидкость состава А на фиг. 29. Она находится в пределах поля кристаллизации волластонита. В процессе охлаждения, когда температура расплава достигает поверхности ликвидуса, происходит выделение волластонита. Состав жидкости при этом обедняется волла-стонитовой составляющей. Степень изменения состава жидкости, безусловно, связана с количеством выделившегося волластонита. Предположим, что состав жидкости перемещается до точки В; в таком случае расстояние АВ пропорционально массе образовавшихся кристаллов волластонита, а расстояние между точкой С и исходным расплавом А пропорционально количеству остаточной жидкости В процентном выражении это будет выглядеть следующим образом

АВ/СВ*(100) =34% кристаллического волластонита,

АС/СВ*(100) =66% жидкости

При дальнейшем охлаждении системы кристаллизуется один волластонит В точке D, расположенной на границе поля сфена, начинается совместная кристаллизация волластонита и сфена, а состав жидкости изменяется вдоль пограничной кривой в направлении эвтектики Разберем случай, когда система охлаждается до точки Е (фиг 30) Для того чтобы определить существующие в этот момент процентные соотношения жидкости и кристаллов, надо провести прямою линию через точки Е и А (исходный расплав) до пересечения со стороной треугольника состава в точке F При этом отношение AE/FEx100 определяет содержание кристаллов в процентах, а отношение AF/FEx100 -содержание остаточной жидкости Они соответственно равны 62 и 38%

Помимо определения суммарного количества образующихся кристаллов, мы также можем говорить о процентном содержании каждой из твердых фаз. Для этого рассмотрим положение точки F на левой стороне треугольника. Так как эта точка расположена ближе к составу волластонита, то ясно, что при кристаллизации расплава его будет образовываться больше, чем сфена Процентные количества каждой из двух кристаллизующихся фаз читаются на левой стороне треугольника, как это можно видеть на фиг. 30 (Иначе процентные количества сфена волластонита и жидкости определяются с помощью метода, проиллюстрированного на фиг. 24. Рассмотрим треугольник составов волластонит—сфен—жидкость Е с расположенным внутри его точкой А. Через точку А проводятся линии параллельные двум сторонам такого треугольника. Длины отрезков, на которые делится третья сторона пропорциональны количествам волластоиита сфена и жидкости Е). Между относительным количеством двух твердых фаз, которые кристаллизуются в какой-либо фиксированный момент, и относительным количеством твердых фаз, выделившихся ранее в процессе охлаждения расплава, существует различие. Для выяснения его требуется произвести некоторые построения. Из жидкости состава А (фиг. 31) при охлаждении ее вдоль пограничной кривой между полями волластонита и анортита кристаллизуются обе эти фазы. Поскольку состав жидкости должен изменяться в зависимости от валового состава кристаллизующихся фаз, то касательная к пограничной кривой, проведенная от точки А до линии составов между волластонитом и анортитом, указывает на относительные количества фаз, выделяющихся в точке А. Их процентное соотношение характеризует положение точки В (приблизительно 47% анортита и 53% волластонита). Таким образом, направление касательной к пограничной кривой в каждой точке, отвечающей какому-либо составу жидкости, определяет относительное количество (в процентах) кристаллизующихся фаз.Так как пограничные кривые не являются прямыми линиями, то по мере охлаждения расплава и перемещения его состава в направлении тройной эвтектики процентные отношения кристаллизующихся фаз будут изменяться. Для точки С (фиг. 31) процентные отношения волластонита и анортита будут определяться положением точки D (более высокое, чем в точке В, содержание анортита).

На примере гипотетической системы Х—Y—Z (Гипотетическая система выбрана по той причине, что подобных простых систем, характерных для геологических процессов, обнаружить не удалось). (фиг. 32) разобран случай наиболее резкого изменения состава кристаллизующихся фаз вдоль пограничной кривой.

Жидкость, отвечающая по составу точке А на пограничной кривой между полями Y и Z, будет кристаллизоваться с образованием фаз Y и Z в процентных отношениях, которые фиксируются положением касательной линии АВ (около 1/3Y и 2/3Z). Когда состав жидкости изменяется до точки С, процентные отношения выделяющихся фаз определяются положением точки D (Z преобладает над Y). При охлаждении жидкости до точки Е на пограничной кривой касательная, как видим, попадает непосредственно в вершину треугольника, что соответствует чистой фазе Z; следовательно, из расплава выделяется только фаза Z, а фаза Y не кристаллизуется. При дальнейшем продвижении состава жидкости вдоль пограничной кривой до точки F касательная FG будет пересекать продолжение линии составов Y—Z за пределами треугольника, что говорит об одновременно происходящих процессах кристаллизации фазы Z и растворения части ранее выделившихся кристаллов фазы Y. Таким образом, форма и положение пограничной кривой позволяют определить не только те компоненты, которые выделяются из расплава, но и те, которые вновь в него вводятся (Если касательную направить в противоположную сторону от F до пересечения с линией составов Х — Y, то можно было бы предположить, что из расплава будут выделяться обе эти фазы. Однако, так как точка F не соприкасается с полем первичной кристаллизации X, фаза Х не может существовать в твердом состоянии при рассматриваемых условиях температуры и состава. Таким же образом, если касательная FG пересекает сторону треугольника XZ, то это, казалось бы, могло означать одновременную кристаллизацию Х и Z, что также невозможно, поскольку жидкость находится на границе полей Y и Z, и поэтому с ней могут сосуществовать только фазы Y и Z).

Следует различать пограничные кривые двух типов: 1) котектическая кривая (кривая вычитания)—часть пограничной кривой, вдоль которой происходит выделение кристаллического материала из расплава, и 2) перитектическая (реакционная) кривая—часть пограничной кривой, вдоль которой кристаллический материал одновременно выделяется и растворяется.

Котектическую кривую часто обозначают с помощью одной стрелки, а перитектическую кривую — с помощью сдвоенных стрелок, указывающих направление уменьшения температуры.

Эти кривые показаны на фиг 33 для гипотетической системы X—Y—Z.

Общее правило определения этих двух типов кривых можно сформулировать следующим образом: если касательная, проведенная к пограничной кривой, пересекает сторону треугольника составов и из расплава выделяются две сосуществующие твердые фазы, то эта часть кривой является котектической; если же касательная к пограничной кривой пересекает продолжение соответствующей стороны треугольника, эта часть пограничной кривой представляет собой перитектическую кривую.

Вернемся к рассмотрению дальнейшего хода кристаллизации в системе Х—Y—Z. По мере того как состав жидкости изменяется вдоль перитектической кривой, фаза Z будет выделяться из расплава с одновременным растворением в нем фазы Y. Постепенное изменение пропорций ранее закристаллизованных фаз происходит таким образом, что отношение Z/Y возрастает. Перед нами стоит вопрос, что же происходит в точке минимума Является ли эта точка тройной эвтектикой или нет? Понятно, что фаза Х начинает кристаллизоваться только в случае достижения поля ее первичной кристаллизации; но будут ли кристаллы Y продолжать растворяться или же в точке минимума Y начнет вновь кристаллизоваться?

Прежде всего следует заметить, что так как в точке минимума сосуществуют три твердые и одна жидкая фазы, она должна быть тройной инвариантной точкой; однако состав жидкости не может изменяться и одновременно находиться в равновесии с тремя твердыми фазами. Этот вопрос может быть решен проведением векторов из точки минимума.

На фиг. 34 разбирается вариант, когда фазы Х и Z кристаллизуются, а фаза Y растворяется. Векторы Х и Z показывают, что при кристаллизации из расплава фаз Х и Z должна наблюдаться тенденция изменения состава жидкости в направлении от точек Х и Z. Вектор Y показывает, что растворение в расплаве фазы Y в тройной точке приводит к обогащению ею жидкости. Таким образом, все векторы, характеризующие тенденцию изменения состава жидкости, лежат по одну сторону от пунктирной линии, проведенной через точку минимума. Это означает, что состав расплава будет изменяться в пределах затененной области в зависимости от процентных отношений кристаллизующихся или растворяющихся фаз X, Y и Z. Однако, как отмечалось ранее, точка минимума является инвариантной, т. е. жидкая фаза в ней характеризуется постоянным составом. Следовательно, такой вариант исключается.

На фиг. 35 показано расположение векторов при одновременной кристаллизации трех фаз X, Y и Z, предполагающее изменение состава жидкости в направлении всех трех вершин X, Y и Z.

В этом случае векторы могут быть сбалансированы таким образом, что состав жидкости, как и требует правило фаз, останется без изменения. Следовательно, в подобной системе первоначально происходит выделение кристаллов Y, которые затем частично растворяются в условиях равновесной кристаллизации вдоль перитектической кривой и на конечном этапе вновь начинают выделяться в точке тройной эвтектики. Если подобный тип реакции происходит в процессе магматической кристаллизации, изучение ее конечных продуктов в обычных петрографических шлифах может привести исследователя к ошибочному заключению, что в процессе «нормального» охлаждения расплава имело место некоторое повышение температуры. В действительности перитектические реакции довольно распространены в сложных системах, что позднее будет рассмотрено вновь.

В связи с рассмотрением этой системы следует обратить внимание на кривизну выпуклых поверхностей ликвидуса. На фиг. 36 показаны гипотетические изотермы в системе Х—Y—Z. Поверхности ликвидуса, примыкающие к котектической кривой, поднимаются вверх но обе стороны (см. сечение АА'). Сечение ВВ' в отличие от АА' показывает, что перитектическая кривая не совпадает с температурным минимумом, т. е. ликвидусные поля по обе стороны от кривой перитектики наклонены в одном и том же направлении.

В таком случае кристаллизующаяся жидкость может покидать кривую перитектики, т. е. жидкость первоначально может перемещаться вдоль некоторого участка кривой перитектики, затем покинуть ее и двигаться по новому пути (пересекая поле первичной кристаллизации фазы). Жидкость остается на перитектической кривой только до тех пор, пока она содержит кристаллы тех твердых фаз, поля которых примыкают к этой кривой; другими словами, если три фазы сосуществуют в конденсированной тройной системе, то, согласно правилу фаз, они должны находиться в моновариантном равновесии, а именно в таком, которое определяется пограничной кривой. После исчезновения одной или более фаз остающаяся ассоциация покидает пограничную кривую, так как указанное равновесие нарушается.

Рассмотренный случай может быть продемонстрирован на примере охлаждения жидкости D (фиг. 36). Охлаждение жидкости до поверхности ликвидуса приводит к кристаллизации фазы Z. Состав жидкости изменяется в направлении от вершины треугольника Z к пограничной кривой между полями первичной кристаллизации Z и Y. Здесь устанавливается моновариантное равновесие; происходит одновременная кристаллизация Z и Y, а расплав остается на пограничной кривой до тех пор, пока в нем присутствуют кристаллы Z и Y. Предположим, что в точке С, в которой пограничная кривая становится перитектической, все кристаллы в результате неравновесного процесса, такого, как отделение путем декантации, удаляются из расплава Моновариантное равновесие нарушается, и охлаждающаяся жидкость не реагирует с ранее образованными кристаллами Y. Этот процесс аналогичен происходящему при обычном охлаждении жидкости исходного состава С до перитектической (реакционной) кривой в точке С. Касательная к перитектической кривой в точке С показывает, что кристаллизоваться может чолько одна фаза — Z. Так как фаза Y, которая могла бы перейти в расплав, отсутствует, то состав последнего при этом изменяется в направлении от вершины треугольника Z до точки Е, пересекая при этом поле первичной кристаллизации Z. В точке Е система достигает поля первичной кристаллизации X, так как состав жидкости с этого момента изменяется вдоль пограничной кривой, наблюдается совместная кристаллизация фаз Х и Z вплоть до тройной эвтектики, где к ним присоединяется фаза Y.

Как было отмечено, процесс декантации является неравновесным. Однако жидкость может оставить перитектическую кривую, кристаллизуясь в равновесных условиях, что будет показано на последующих примерах.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 702; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!