ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы расчета растворимости солей и некоторых свойств растворов из "Экспериментальные данные по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем Т1" Исследования академика Н. С. Курнакова и его школы в области взаимосвязи между строением химической диаграммы и свойствами систем позволили более глубоко проникнуть в сущность исследуемых процессов. В настоящее время графические методы изображения служат не только в качестве наглядного пособия, но и в качестве метода физико-химического анализа опытных данных. [c.9] Приводим краткое описание основных, наиболее распространенных графических методов изображения гетерогенных систем. Многие из них, отличающиеся наибольшей наглядностью и простотой, использованы в настоящем справочнике, главным образом, при таблицах вероятных значений растворимости. [c.9] Химическая диаграмма представляет собой замкнутый комплекс объемов, плоскостей, линий и точек. Каждая точка на диаграмме выражает единичные составы рассматриваемых систем. [c.9] С( и Сн,о - исходные концентрации электролитов при указанном способе выражения состава раствора М - число молей электролитов р и 18,015 - молекулярные массы электролитов и воды (в системах, содержащих двух- и трехвалентные ионы, молекулярные массы (г, для одновалентных электролитов соответственно принимаются удвоенные и утроенные) X - знак суммирования р - плотность растворов. [c.10] Полный состав растворов в системах из четырех и пяти компонентов при постоянной температуре изображается на плоскостях соответственно двухзначно и трехзначно, т. е. выражается минимально с помощью двух или трех плоскостных проекций при любой системе координат. [c.14] Для изображения систем из двух компонентов (5 + НгО) при различных температурах служат плоскостные диаграммы в прямоугольной системе координат по оси абсцисс откладываются концентрации (обычно в массовых или молярных процентах) электролита, а по оси ординат - температура. [c.14] При изображении систем из трех компонентов (5 1 +52 + НгО) обычно пользуются прямоугольной системой координат или треугольником Гиббса - Розебума. В первом случае на координатных осях откладываются либо концентрации С1 и Сг электролитов (рис. 2), либо на оси абсцисс откладываются соотношения в экв. % между электролитами, а на оси ординат - число молей воды на 100 г-экв электролитов (рис. 3). Во втором случае на сторонах равностороннего треугольника откладываются массовые, молярные или эквивалентные проценты электролитов (рис. 4). Пересечение двух линий с постоянным содержанием отдельных электролитов определяет положение искомого состава. [c.14] На рис. 2, 3 и 4 сплошными жирными линиями показаны изотермы совместной растворимости электролитов при различных способах изображения простейших трехкомпонентных систем. [c.14] Политермы тройных систем изображаются на плоскости путем нанесения ряда изотерм на диаграммы данного типа. Иногда более наглядное изображение политерм тройных систем достигается способом, показанным на рис. 5. В последнем случае, при переходе от одной изотермы (рис. 2) к другой, начало координат соответственно температуре перемещается по биссектрисе (под углом 45° к оси абсцисс) или по линии с другим углом наклона. При этом масштаб координат, выражающих концентрации, сохраняется. [c.14] В качестве примера на рис. 5 показано изображение системы из трех компонентов с двумя гидратами одной и той же соли ХтНгО и Хг /иНгО и гидратом двойной соли 1 рЗт. НгО. [c.14] Следует отметить, что изменение положения фигуративной точки состава в процессе концентрирования растворов, до момента выделения электролитов в твердую фазу, имеет прямолинейный характер на всех диаграммах указанного типа. При выделении электролитов в твердую фазу состав растворов меняется по линиям насыщения в направлении состава эвтонического раствора (отвечающего совместной растворимости обоих электролитов в воде). [c.14] Радищев, Изв. СФХА АН СССР, 9, 203 (1936) 11, 5 (1938) 13. 85 (1940) 14, 153 (1941) 15, 5 (1947) 22, 33 (1953) 23, 46 (1953). Ф, М, Перельман, Методы изобрал ения многокомпонентных систем, изд. АН СССР, 1959. [c.14] При изображении на плоскости изотерм четырехкомпонентных систем с общим ионом (5] +52 + 53 + Н2О) часто пользуются коническими проекщ1ями тетраэдра (рис. 6). [c.15] Удобнее, однако, исходить из объемной фигуры не тетраэдра, а треугольной призмы (рис. 7). В этом случае, при выражении состава в г-экв, на треугольной диаграмме (ортогональная проекция) отмечается соотношение между тремя электролитами в экв. % (индексы электролитов в соответствующих таблицах справочника), а на боковой клинографической или ортогональной проекции откладывается содержание воды в молях на 100 г-экв электролитов (индекс по воде). При ортогональном проектировании достаточно одной боковой проекции для нахождения содержания воды (в молях) при определенном соотношении электролитов (при 2 = 100 г-экв электролитов). [c.15] В первом методе исходной объемной фигурой служит перевернутая четырехгранная пирамида, вершина которой отвечает чистой воде, а количество молей солей на 1000 молей Н2О откладывается or вершины к квадратному основанию пирамиды. При вертикальном и боковом (параллельно одному из двух диагональных сечений пирамиды) ортогональном проектировании такой объемной фигуры получаются две проекции (рис. 8). Нижняя из них характеризует соотношение между четырьмя электролитами, а верхняя - соотношение между электролитами и водой. [c.15] Нанесение составов растворов на диаграмму по методу Левенгерца - Вант-Гоффа производится следующим образом. Положим, задан состав i г-экв AN, С2 г-экв АМ и Сз г-экв ВМ ш 1000 молей Н2О (в такой системе, как 2Na l + MgS04 Na2S04 + + Mg b, для Na l удваивается эквивалентная масса 2Na l). Откладываем на нижней диаграмме по оси абсцисс Сз - i, а по оси ординат - С2 г-экв соли. На верхней диаграмме по оси абсцисс также откладываем Сз - Си а по оси ординат - 2 г-экв электролита, т. е. l + Сг + Сз. [c.15] По методу Ле Шателье Иенеке в качестве исходной объемной фигуры обычно принимают призму с квадратным основанием. При вертикальном и боковом ортогональном проектировании такой фигуры получаются по меньшей мере две проекции, показанные на рис. 9. Нижняя из них характеризует соотношение между электролитами (при S = 100 г-экв электролитов). [c.15] Верхняя проекция отображает содержание воды в молях на 100 г-экв электролитов. [c.17] Нанесение составов растворов на диаграмму по методу Ле Шателье - Иенеке производится следующим образом. Положим, задан следующий состав С г-экв AN, Сг т-шъ АМ, Сз г-экв ВМ и С4 молей Н2О, где С] + С2 + Сз 100, В индексах указанный выше состав выразится так Св = Сз г-экв В, Си = С2 + Сз г-экв Л/ , и Сщо = С4 молей Н2О. При этом, как показано на рис, 9, на нижней диаграмме по оси абсцисс откладываются d г-экв иона В, а по оси ординат - См г-экв иона ЛГ на верхней диаграмме по оси абсцисс откладываются С/ г-экв иона а по оси ординат - Сщо молей Н2О. [c.17] Метод изображения Ле Шателье - Иенеке, помимо большей наглядности, имеет еще то преимущество, что дает прямолинейные лучи кристаллизации и растворения отдельных электролитов на диаграммах (в методе Левенгерца - Вант-Гоффа эти лучи криволинейные), Последнее обстоятельство в значительной степени облегчает различные технологические расчеты по диаграммам. Поэтому графическое изображение четырехкомпонентных систем из электролитов с общими и разными ионами дается в дальнейшем только по принципу Ле Шателье - Иенеке (рис. 7 и 9). [c.17] Вернуться к основной статье