ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фазовые равновесия в водных системах первого типа из "Водно-солевые системы при повышенных температурах и давлениях" В главе I уже отмечалось, что температурный коэффш нент растворимости солей, образующих системы 1-го типа, положителен. Вследствие этого при достаточно высоких температурах такие соли могут образовывать весьма концентрированные растворы, в которых критические явления отсутствуют.. [c.41] В системах 1-го типа осуществляется непрерывный переход от водного раствора к безводному расплаву. При достаточно высоких температурах могут быть получены водные растворы столь высоких концентраций, что эти растворы следует рассматривать не как растворы солей в воде, а как раствор воды в расплавленных солях. С возрастанием температуры давление пара насыщенных водных растворов таких солей будет увеличиваться. Однако по достижении достаточно высоких температур, а следовательно, и концентраций, давление пара проходит через максимум и при дальнейшем увеличении температуры начинает понижаться, доходя до нуля при температуре плавления соли (при 100%-ной концентрации). [c.41] Результаты исследования растворимости и давления пара в насыщенных растворах галогенидов калия и натрия имели большое значение, так как экспериментально доказали, во-первых, наличие максимума давления пара насыщенных растворов не только в системах из легкоплавких, но и в системах из относительно тугоплав-ских солей и, во-вторых, отсутствие критических явлений в насыщенных растворах во всем температурном интервале их существования даже при температурах, на сотни градусов превышающих критическую температуру воды. [c.42] На рис. 26 приведены изотермы давления пара растворов в системе К2СО3—HjO в температурном интервале 250—450° С. Точки пересечения наклонной и горизонтальной ветвей изотермы, так же как и в системе KF—Н2О, указывают концентрации и давления пара насыщенных растворов. Растворимость карбоната калия, так же как и хлорида лития и фторида калия, с возрастанием температуры непрерывно увеличивается, достигая 81 вес. % при 450° С (температура, до которой проводились определения). [c.44] Кривая давления пара системы К СОд—НоО (см. рис. 23, 26) должна характеризоваться максимумом, но, так как он находится в области слишком высоких температур, определить этот максимум экспериментально не удалось. Судя по форме кривой, максимуму отвечают температура около 650° С и давление около 200 кПсм . [c.44] Все изученные соли, дающие системы 1-го типа, при высоких температурах и, в частности, при температурах, близких к критической температуре воды, образуют столь концентрированные насыщенные растворы, что критические явления в этих растворах отсутствуют во всем интервале их существования. В этих системах критические явления также должны существовать, но только в области ненасыщенных растворов (рис. 27). [c.44] Но если в двойных системах в отсутствие кристаллогидратов эти кривые состоят из двух ветвей, соответствующих ненасыщенным и насыщенным растворам, то в тройной системе (в простейшем случае — в отсутствие кристаллогидратов, двойных солей и твердых растворов) эти кривые должны состоять из трех ветвей, которые соответствуют ненасыщенному раствору (ветвь 1 рис. 29), раствору, насыщенному одной солью (ветвь 2), и раствору, насыщенному обеи ми солями (ветвь 3 — эвтоника). Точка пересечения ветвей 7 и 2 указывает состав, температуру и давление пара раствора в момент насыщения одной солью. Точки пересечения ветвей 2 и 5 указывают температуру и давление пара эвтонических растворов. Состав этих растворов полученными кривыми р—х и р—t непосредственно не устанавливается, так как к моменту насыщения обеими солями из загруженного раствора выкристаллизовывается некоторое (неизвестное) количество одной из солей. [c.46] В исследованной тройной системе КС1—Na l—Н О состав и давление пара эвтонических растворов были установлены только после построения всей диаграммы фазовых равновесий по точкам пересечения изотерм растворимости КС1 и Na l и по точкам минимума давлений пара на этих изотермах. [c.46] На рис. 31 приведена полная политерма растворимости в системе КС1—Na l—Н. О в температурном интервале от полного замерзания до температур плавления смесей КС1 + Na l в отсутствие воды (данные до 200° С взяты из литературы, изотерма 700° С получена путем интерполяции). Из безводных расплавов КС1 -f- Na l кристаллизуются непрерывные твердые растворы этих двух солей, распадающиеся только при дальнейшем понижении температуры. [c.47] Очевидно, и из водных растворов при температурах, приближающихся к плавлению в отсутствие воды, также кристаллизуется не смесь солей, а их непрерывный твердый раствор (пунктирное продолжение кривой эвтонических растворов, заканчивающееся в точке минимума температур кристаллизации безводных расплавов КС1 -f Na l). [c.47] На рис. 32 изображены политермы давления пара насыщенных растворов в системах с Na l и КС1 и давления пара эвтонических растворов (с указанной оговоркой) в тройной системе КС1—Na l—Н2О. Давление пара эвтонических растворов, так же как и давление пара насыщенных растворов двойных систем, характеризуется максимумом, появление которого обусловлено теми же причинами, что и в простейших системах соль—вода. Давление пара эвтонических растворов при данной температуре всегда ниже давления пара растворов пограничных двойных систем. Следовательно, максимум давления пара эвтонических растворов также должен быть ниже максимума давления пара пограничных двойных систем. [c.47] В двойных системах соль—вода кривая давления пара насыщенных растворов (рис. 33) ограничивает область сосуществования кристаллической соли с водяным паром области, расположенные левее, правее и выше этой кривой, соответствуют ненасыщенным растворам соли в присутствии пара. Сопоставление таких кривых с кривой давления пара чистой воды непосредственно указывает для данного давления тот температурный интервал, в котором может существовать ненасыщенный раствор данной соли. [c.49] Кривая давления пара эвтопик тройных систем ограничивает область сосуществования смеси кристаллических солей с водяным паром, т. е. область параметров (t и р), при которых происходит Полное выпаривание растворов. Области, расположенные левее, правее и выше этой кривой, соответствуют растворам ненасыщенным и растворам насыщенным только одной солью в присутствии пара. [c.51] Максимум давления пара эвтонических растворов определяет то давление пара, при котором еще возможно полное выпаривание раствора. При давлении пара выше этого максимума полное выпаривание растворов с образованием кристаллической смеси солей (без жидкой фазы) вообще невозможно. [c.51] Вернуться к основной статье