ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ диаграмм растворимости из "Химическая термодинамика" Если зафиксировать состав системы в момент, отвечающий точке системы 8, то можно было бы обнаружить, что закристаллизовалось примерно 35% жидкого расплава состава е (или около 80% общей массы). После того как последняя капля жидкости исчезнет, состав отвердевшей массы будет отвечать точке 5, лежащей на одной вертикали с точкой Р температура вновь начнет понижаться (линия 5 ) до тех пор, пока не прекратится отвод тепла. [c.260] В интервале 1 — te система одновариантна, т. е. произвольным изменениям можно подвергнуть либо температуру, либо концентрацию. Если, например, при заданном давлении фиксирована температура, то тем самым определена и концентрация насыщенного раствора (которую, в частности, для идеального раствора можно найти по уравнению Шредера). Этот вывод справедлив по отношению к любым системам, фигуративные точки которых лежат под кривыми ае и Ье. Надо при этом иметь в виду, что любая точка, отвечающая гетерогенным системам (например, точка Шг), не имеет физического смысла (одна. точка не может характеризовать две фазы, отличающиеся по составу), т. е. является не фазовой точкой, а точкой системы. Система, характеризуемая точкой е, безвариантна при заданном давлении ни температура, ни концентрация не могут быть изменены. [c.261] Ниже (е (линия 5/ ) система вновь становится одновариантной, так как исчезает жидкая фаза. Одновариантными являются все системы, характеризуемые точками, находящимися в области Азз В диаграммы. Эти системы состоят из чистых кристаллических веществ. [c.261] Применение к рассматриваемому процессу на рассмотренных стадиях охлаждения правила рычага показано в нижней части рис. 85. [c.261] Для других систем также ограничимся разбором ортогональной проекции пространственной диаграммы на координатную плоскость температура — состав, так как наиболее важной является зависимость между растворимостью и температурой (температурой кри сталлизации и составом раствора). [c.263] Если два вещества образуют устойчивое химическое соединение, то диаграмма имеет вид, представленный в левом верхнем углу рис. 87. Такой характер диаграмма будет иметь, в частности, и тогда, когда А — НгО, В — безводная соль, т. е. О — кристаллогидрат. В этом случае эвтектическая точка будет криогидратной. [c.264] Если на оси абсцисс отложена мольная доля (мольный процент), то по положению точки О можно непосредственно судить о составе соединения. [c.264] Допустим, что компонентом А является вода, а компонентом В — соль, и рассмотрим процесс изотермического испарения воды из рассола, состав которого характеризуется точкой Р (см. рис. 87). В точке I начнется осаждение кристаллогидрата (состав и температура твердой фазы определяются точкой si). При дальнейшем испарении (перемещение точки системы от I к s,) состав равновесных фаз остается неизменным (так как Р, Т — onst), а изменится лищь соотнощение между ними. Когда состав системы совпадает с составом соединения (точка Si), исчезнет последняя капелька насыщенного рассола состава I. Дальнейшее обезвоживание приведет к постепенному испарению кристаллизационной воды с образованием насыщенного раствора кристаллогидрата состава При этом доля жидкой фазы будет увеличиваться, и в тот момент, когда состав системы будет соответствовать точке U, вся фаза расплавится. Гомогенной система будет оставаться до тех пор, пока ее состав не примет значения, отвечающего точке I2. При этом составе раствор станет насыщенным и начнется кристаллизация безводной соли (при неизменном составе раствора). Количество ее ио мере испарения будет увеличиваться и, наконец, вода будет полностью удалена (точка S). [c.265] Аналогичный, но несколько усложненный процесс будет протекать при выпаривании слабого (например, 10%-ного) раствора РеС1з при t = 31. Этот процесс на рис. 87 показан пунктирной прямой. После изложенного легко проследить обратный процесс изотермического оводнения соли (переход от точки 5 к точке Р иа рис. 87). [c.265] Химическое соединение может быть в равновесии с двумя различными расплавами (а кристаллогидрат —с двумя различными рассолами). Если же температура ниже. то процесс изотермического испарения рассола, протекая вплоть до выпадения кристаллогидрата как рассмотренный выше процесс, далее изменится после образования кристаллогидрата испарение воды приведет к обезвоживанию кристаллов без появления жидкой фазы. [c.265] В данном случае соединение в точке плавления устойчиво, состав твердой и жидкой фаз тождествен, и поэтому соединение называют конгруэнтным (от лат. ongruentis — совпадающий). [c.265] Поскольку соотношение между количествами фаз, характеризуемых точками dug, отвечает составу соединения (точке с), их исчезновение происходит одновременнт). Это приводит к тому, что в (V, 49) f фО,т. е. соединение начинает охлаждаться. [c.266] Дуется все ранее выпавшее количество В и останется избыток раствора d. При дальнейшем охлаждении состав фаз будет меняться по линиям de к k п т. д. Этот процесс показан на рис. 88 для системы НгО —Na l (см. пример 3). [c.267] Наоборот, если смесь богаче веществом В, чем соединение, то после кристаллизации последнего В (к) останется в избытке. Поэтому при дальнейшем охлаждении будут сосуществовать кристаллические D (линия kD) и В (линия gB) соотношение между ними определится по правилу рычага в соответствии с положением исходной точки. [c.267] Во всех рассмотренных случаях процесс формирования соединения происходит при неизменном составе раствора d, так как в соответствии с правилом фаз система безвариантна, т. е. неизменны не только Я и но и концентрация раствора. [c.267] Системы, в которых в равновесии с химическим соединением находится жидкая фаза другого состава, называются инконгруентными. [c.267] Вернуться к основной статье