ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы учения о фазовом равновесии Правило фаз Гиббса и фазовые диаграммы из "Сборник примеров и задач по физической и коллоидной химии" К гетерогенному равновесию применимо правило фаз Гиббса, согласно которому в изолированной системе, находящейся в состоянии равновесия, число фаз (Ф) плюс число степеней свободы (С) равно числу независимых компонентов К) плюс число внешних факторов, к которым относятся температура и давление. [c.51] Большое значение для практики имеет графическое изображение тех или иных систем в состоянии равновесия. [c.52] В однокомпонентной системе, как видно из уравнения Гиббса, число степеней свободы при наименьшем числе фаз равно 2, поэтому все однокомпонентные системы могут быть представлены графически системой координат на плоскости. В трех компонентных системах максимальное число степеней свободы составляет 3 и состояние таких систем определяется тремя переменными давлением, температурой и концентрацией. В этом случае полная диаграмма фазового равновесия требует уже трех осей координат, т. е. пространственного изображения. Для практических целей чаще всего пользуются плоскостными диаграммами, рассматривая влияние только двух переменных и считая один из внешних факторов постоянным. Другими словами, исследование проводят или при постоянной температуре или постоянном давлении. [c.52] Фазовые диаграммы строят по данным термического анализа, который основан на снятии кривых охлаждения для составов различных концентраций с последующим перенесением точек перегиба с этих кривых на систему координат температура — концентрация. [c.52] Фазовая диаграмма дает наглядное представление о наличии той или иной фазы при данной температуре и концентрации, а также о составе и количественном соотношении фаз. [c.52] Состав жидкой фазы при заданной температуре определяется, если из точки N опустить перпендикуляр на ось концентраций точка Ь). [c.53] Если два вещества А и В неограниченно растворимы друг в друге как в жидком, так и в твердом состояниях, то для таких сплавов диаграмма состояния приведена на рис. 2. Верхняя кривая на диаграмме называется линией ликвидуса, так как она разграничивает жидкую однородную смесь от гетерогенной области, в которой находятся жидкий расплав и кристаллы твердого раствора. Нижняя кривая называется линией солидуса она является границей между вьшележащей гетерогенной и нижележащей гомогенной областями твердых растворов. Точка О на диаграмме представляет гетерогенную систему состава а, состоящую из жидкого расплава вещества А и В и кристаллов твердого раствора тех же веществ. Состав жидкой фазы может быть определен, если из точки М опустить перпендикуляр на ось концентраций (а ), состав же твердой фазы определяется аналогичным образом при опускании перпендикуляра из точки N на ось концентраций (а ). Количественное соотношение фаз, по-прежнему, определяется по правилу рычага, причем длина отрезка ММ соответствует всему количеству веществ системы, а отрезок ОМ пропорционален количеству жидкой фазы, а отрезок МО — количеству твердой фазы. [c.53] Вернуться к основной статье