Многокомпонентные системы. Фазовые равновесия. Цыренова С.Б - 22 стр.

UptoLike

Рубрика: 

образцом и эталоном. Недостатком является отсутствие
координаты времени, поэтому нельзя установить, с какой
скоростью проводилось нагревание.
Кроме указанных методов записи были разработаны,
но не получили широкого применения в силу
многочисленных недостатков следующие методы:
метод Дежана предлагает осуществлять запись в
координатах температураскорость нагрева
(охлаждения): t – dt/dτ (рис.22 Прил.1);
метод Осмондазапись производится в координатах
температура- величина, обратная скорости нагрква: t – dτ/
dt. Если по методу Дежана эндотермический процесс
характеризуется отклонением кривой вниз и при
моновариантности его доходит до нулевой линии, т.е.
dt/dτ=0, то по методу Осмонда кривая будет отклоняться в
противоположную сторону и моновариантный процесс
соответствует тому, что dτ/ dt=;
метод Розенгейма предлагает выполнять запись в
координатах температура-производная от разности
температур по температуре t – d(t – t
/
)/dt/ /7/
3.4. Расчеты по диаграммам состояния.
3.4.1. Определение состава равновесных фаз.
Рассмотрим диаграмму плавкости изоморфной
системы веществ (рис.24. Прил.).
Точки на линии ликвидуса характеризуют
температуры плавления, а точки на линии солидуса-
температуры кристаллизации. Допустим дана смесь, состав
и температура которой определяется фигуративной точкой
М.
Данной смеси соответстыуют две равновесные фазы,
которые обозначены на диаграмме точками l и k
(сопряженные точки). Кривые, на которых находятся
сопряженные точки, называются сопряженными кривыми.
Линия, соединяющая сопряженные точки, называется
нодой или коннодой.
Для определения состава фаз проводим ноду lk и
получаем точки l и k отвечающие жидкому и твердому
растворам. Опустив перпендикуляры из точек l и k на ось
состава, получим точки х
l
, x
m
, x
k
, отвечающие молярным
долям компонентов. Отсюда следует, что жидкий раствор
содержит компонент А в количестве ВХ
l
, компонент В - в
количестве АХ
l
, а твердый раствор - компонент А в
количестве ВХ
k
, компонент В в количестве АХ
k
.
3.4.2. Правило рычага.
Для определения количества равновесных фаз
применяют правило рычага: фигуративная точка,
отвечающая суммарному составу системы, делит ноду,
соединяющую фигуративные точки равновесных фаз, на
части, обратно пропорциональные количеству этих фаз.
Обозначим количество (моли) жидкой и
кристаллической фазы, через n
l
и n
k
. X
м
, Х
l
,Х
k
- молярные
доли компонента В, отвечающие соответствующим
фигуративным точкам (рис 24 Прил. 1). Приравняв
количество компонента В во всей системе к сумме его
количеств в жидкой и твердой фазах, получаем выражение
n
м
x
м
=(n
l
+n
k
)X
м
= n
l
x
l
+n
k
x
k
откуда
n
l
x
м
+ n
k
x
м
=n
l
x
l
+ n
k
x
k
(x
м
-x
l
)n
l
=(x
k
-x
м
)n
k
и
(n
k
) / (n
l
) = (x
м
– x
l
) / (x
k
–x
м
) (29)
Уравнение (29) – есть математическое выражение
правила рычага для данной системы.
3.5. Контрольные вопросы.
образцом и эталоном. Недостатком является отсутствие        Линия, соединяющая сопряженные точки, называется
координаты времени, поэтому нельзя установить, с какой      нодой или коннодой.
скоростью проводилось нагревание.                                  Для определения состава фаз проводим ноду lk и
       Кроме указанных методов записи были разработаны,     получаем точки l и k отвечающие жидкому и твердому
но не получили широкого применения в силу                   растворам. Опустив перпендикуляры из точек l и k на ось
многочисленных недостатков следующие методы:                состава, получим точки хl , xm , xk , отвечающие молярным
       метод Дежана предлагает осуществлять запись в        долям компонентов. Отсюда следует, что жидкий раствор
координатах температура – скорость нагрева                  содержит компонент А в количестве ВХl, компонент В - в
(охлаждения): t – dt/dτ (рис.22 Прил.1);                    количестве АХl, а твердый раствор - компонент А в
       метод Осмонда – запись производится в координатах    количестве ВХk, компонент В в количестве АХk.
температура- величина, обратная скорости нагрква: t – dτ/
dt. Если по методу Дежана эндотермический процесс
характеризуется отклонением кривой вниз и при                                3.4.2. Правило рычага.
моновариантности его доходит до нулевой линии, т.е.
dt/dτ=0, то по методу Осмонда кривая будет отклоняться в           Для определения количества равновесных фаз
противоположную сторону и моновариантный процесс            применяют правило рычага: фигуративная точка,
соответствует тому, что dτ/ dt=∞;                           отвечающая суммарному составу системы, делит ноду,
       метод Розенгейма предлагает выполнять запись в       соединяющую фигуративные точки равновесных фаз, на
координатах температура-производная от разности             части, обратно пропорциональные количеству этих фаз.
температур по температуре t – d(t – t/)/dt/ /7/                    Обозначим количество (моли) жидкой и
                                                            кристаллической фазы, через nl и nk. Xм, Хl,Хk - молярные
      3.4. Расчеты по диаграммам состояния.                 доли компонента В, отвечающие соответствующим
      3.4.1. Определение состава равновесных фаз.           фигуративным точкам (рис 24 Прил. 1). Приравняв
                                                            количество компонента В во всей системе к сумме его
      Рассмотрим диаграмму плавкости изоморфной             количеств в жидкой и твердой фазах, получаем выражение
системы веществ (рис.24. Прил.).                                   nмxм =(nl+nk)Xм = nlxl+nkxk
      Точки на линии ликвидуса характеризуют                       откуда
температуры плавления, а точки на линии солидуса-                  nlxм+ nkxм=nlxl+ nkxk
температуры кристаллизации. Допустим дана смесь, состав            (xм-xl)nl=(xk-xм)nk и
и температура которой определяется фигуративной точкой             (nk) / (nl) = (xм – xl) / (xk –xм)         (29)
М.                                                                 Уравнение (29) – есть математическое выражение
      Данной смеси соответстыуют две равновесные фазы,      правила рычага для данной системы.
которые обозначены на диаграмме точками l и k
(сопряженные точки). Кривые, на которых находятся                 3.5.   Контрольные вопросы.
сопряженные точки, называются сопряженными кривыми.