ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Простейшие диаграммы состояния двойных систем типа вода — соль из "Курс химии. Ч.2" Диаграммы состояния систем вода — соль в общем подобны диаграммам состояния (диаграммам плавкости) систем, состоящих из металлов (ч. I, гл. VIII, И) и др. [c.29] Левая кривая диаграммы представляет собой кривую кристаллизации льда, правая — нитрата калия. Точка их пересечения (точка Э) является эвтектической точкой. Она отвечает одновременному выделению кристаллов льда и кристаллов нитратов калия, образующих две фазы. Для водно-солевых систем продукт такой кристаллизации большей частью называют не эвтектикой, а криогидратом, а точку Э или эвтектической, или криогидратной точкой. Состав криогидрата одинаков с составом раствора, из которого он выделяется. [c.29] В рассматриваемой системе они содержат 11,62 масс.% KNOз. Температура выделения криогидрата (эвтектическая температура) в этой системе равна —2,8° С. [c.29] Кристаллизация растворов проходит так же, как в металлических расплавах. Любой водный раствор нитрата калия, содержащий его в концентрации ниже 11,62 %, при охлаждении выделяет сначала кристаллы льда. Их выделение начинается при температуре, которая определяется кривой кристаллизации льда. Так, из раствора, содержащего 3,34 % КМОз, выделение кристаллов льда начинается при —1,0°С. При дальнейшем понижении температуры выделение кристаллов льда продолжается. По мере выделения льда раствор становится более концентрированным. Содержание соли в нем для каждой температуры определяется кривой кристаллизации льда. Для каждого интервала температур количество выделяющегося льда строго определенно. Дальнейшее охлаждение приведет систему в состояние, представляемое криогидратной точкой. При этой температуре (при дальнейшем отнятии теплоты) остающийся раствор замерзает полностью в виде криогидрата. [c.30] Для любых растворов с концентрацией KNOз выше 11,62 % при охлаждении сначала выделяются кристаллы нитрата калия. Выделение их начинается прн температуре, определяемой кривой кристаллизации KNOз, При дальнейшем охлаждении по мере выделения кристаллов соли концентрация ее в остающемся жидком растворе понижается. Каждой температуре отвечает определенная концентрация, указываемая той же кривой кристаллизации КМОз. Так протекает процесс, пока не достигается эвтектическая температура. При этой температуре (при дальнейшем отнятии теплоты) остающийся раствор замерзает полностью в виде криогидрата того же состава. [c.30] Если исходный раствор содержал КМОз в концентрации 11,62%, т. е. по составу точно отвечал криогидрату, то при охлаждении он не выделяет кристаллов, пока не достигнута эвтектическая температура, и при этой температуре (при дальнейшем отнятии теплоты) замерзает полностью. [c.30] Таким образом, в данной системе растворы любой исходной концентрации кристаллизуются до конца лишь при эвтектической температуре. Общий состав продукта при полном замерзании, конечно, всегда одинаков с составом исходного раствора. [c.30] Процессы кристаллизации во всех случаях развиваются в указанных направлениях лишь по мере отнятия теплоты и при прекращении его они полностью останавливаются. [c.30] Каждая из кривых кристаллизации выражает связь между температурой и концентрацией раствора, равновесного с кристаллами данного вида. Каждую из этих двух переменных принимать в качестве независимой, зависит только от постановки вопроса. Каждая такая кривая может быть использована и для выражения зависимости температуры кристаллизации от концентрации раствора и, наоборот, для выражения зависимости концентрации раствора, равновесного с данными кристаллами, от температуры. В последнем случае эти кривые могут рассматриваться как кривые растворимости. Правая кривая рис. 21 выражает растворимость нитрата калия при разных температурах, а левая — растворимость льда в растворах нитрата калия. [c.30] И в этой системе растворы любой исходной концентрации кристаллизуются полностью лишь при температуре, отвечающей криогидратной точке. Однако в общем случае возможен и другой ход процесса. Примером этого может служить система HgO — СаС1г. [c.31] При температуре ниже 0,15°С и кристаллы безводного ЫаС1 при соприкосновении с раствором или водой (или в результате поглощения влаги из воздуха) будут перекристаллизовываться в двухводную соль НаСЬЗНдО. [c.31] Когда в растворе содержатся две соли, то каждая из них влияет на растворимость другой. Если между ними не образуется соединений, то чаще наблюдается, что каждая из них уменьшает растворимость другой. Этот эффект усиливается при повышении концентрации одной из солей, в особенности, когда обе соли имеют один общий ион. На рис. 24 на примере системы HjO—Na l—K l показан типичный случай таких соотношений. Однако нередко встречаются и другие формы зависимости, в особенности, когда растворенные вещества образуют между собой соединения. [c.32] Вернуться к основной статье