Многокомпонентные системы. Фазовые равновесия. Цыренова С.Б - 24 стр.

UptoLike

Рубрика: 

С=5-Ф (30)
Это значит, что в 3-х компонентной системе число фаз,
находящихся в равновесии, не может быть больше 5(С=0,
если Ф=5), максимальное число термодинамических
степеней свободы (независимых параметров состояния
системы, равно 4 – давление, температура, концентрации
компонентов С
1
и С
2
в процентах или массовых долях (С=4,
если Ф=1). При таких параметрах состояния системы (Р, Т,
С
1,
С
2
) полная диаграмма состояния должна быть
четырехмерной. Но рассматривая состояние системы при
Р=const, можно использовать трехмерную
пространственную диаграмму состояния, которая
представляет собой трехгранную призму с основанием в
виде равностороннего треугольника (состав), а по высоте
откладывается температура.
С
усл
=4-Ф (31)
В случае неизмененных температуры и давления (T=const,
P=const ) изучение равновесий в 3-х компонентной системе
упрощается и можно использовать плоскую диаграмму,
которая является сечением трехгранной призмы,
параллельным основанию.
С
усл
=3-Ф (32)
4.2. Диаграмма состояния 3-х компонентных систем.
Для графического изображения состава 3-х
компонентных систем при Т, Р=const применяются
треугольные и прямоугольные диаграммы.
Диаграммы состояния 3-х компонентных систем строят
по методу Гиббса и Розебума. В каждом из этих методов
используется равносторонний треугольник (рис. 25 Прил.
1). Его вершины соответствуют 100%-му содержанию
компонентов А, В, С, сторонысоставу соответствующей
2
х
-компонентной системы, а любая фигуративная точка
внутри треугольникасоставу 3
х
- компонентной системы.
Метод Гиббса основан на использовании первого
свойства равностороннего треугольника: «сумма длин
перпендикуляров, опущенных из любой точки лежащей
внутри равностороннего треугольника, на его стороны, есть
величина постоянная, равная высоте этого треугольника (kD
+ kE + kF = BH)». Длина каждого перпендикуляра отвечает
содержанию одного из компонентов системы:
перпендикуляр, опущенный из точки на сторону
треугольника показывает содержание компонента,
обозначенного на диаграмме вершиной треугольника,
противолежащей данной стороне (содержание компонента
А характеризуется отрезком kF, компонента В- отрезком kE,
компонента С- отрезком kD).
Метод Розебума основан на использовании второго
свойства равностороннего треугольника: «сумма отрезков
прямых, проведенных параллельно сторонам треугольника
через любую точку, лежащую внутри этого треугольника,
есть величина постоянная, равная стороне треугольника
(МН + МО + МР = АВ =ВС = АС )». По методу Розебума, из
точки в которой необходимо определить соотношение
компонентов (точки М), проводят прямые, параллельные
сторонам треугольника. Процентное соотношение
компонента А характеризуется отрезком МР, компонента В-
отрезком МО, компонента С- отрезком MN. Метод
Розебума получил более широкое применение, так как
позволяет определять в системе содержание всех 3-х
компонентов по точкам, нанесенным на одну любую
сторону треугольника. Например, принимая сторону АС за
100% , учитывая что MP = QC , MO=OQ , MN = AO для
фигуративной точки М, получим: процентное содержание
компонента А характеризуется отрезком QC , компонента В
отрезком OQ, компонента Сотрезком AO.
4.3. Правило рычага для 3-х компонентных систем.
          С=5-Ф                              (30)               Метод Гиббса основан на использовании первого
   Это значит, что в 3-х компонентной системе число фаз,     свойства равностороннего треугольника: «сумма длин
находящихся в равновесии, не может быть больше 5(С=0,        перпендикуляров, опущенных из любой точки лежащей
если Ф=5), максимальное число термодинамических              внутри равностороннего треугольника, на его стороны, есть
степеней свободы (независимых параметров состояния           величина постоянная, равная высоте этого треугольника (kD
системы, равно 4 – давление, температура, концентрации       + kE + kF = BH)». Длина каждого перпендикуляра отвечает
компонентов С1 и С2 в процентах или массовых долях (С=4,     содержанию      одного    из     компонентов     системы:
если Ф=1). При таких параметрах состояния системы (Р, Т,     перпендикуляр, опущенный из точки на сторону
С1, С2 ) полная диаграмма состояния должна быть              треугольника     показывает    содержание     компонента,
четырехмерной. Но рассматривая состояние системы при         обозначенного на диаграмме вершиной треугольника,
Р=const,        можно      использовать       трехмерную     противолежащей данной стороне (содержание компонента
пространственную      диаграмму     состояния,     которая   А характеризуется отрезком kF, компонента В- отрезком kE,
представляет собой трехгранную призму с основанием в         компонента С- отрезком kD).
виде равностороннего треугольника (состав), а по высоте         Метод Розебума основан на использовании второго
откладывается температура.                                   свойства равностороннего треугольника: «сумма отрезков
         Сусл =4-Ф                            (31)           прямых, проведенных параллельно сторонам треугольника
В случае неизмененных температуры и давления (T=const,       через любую точку, лежащую внутри этого треугольника,
P=const ) изучение равновесий в 3-х компонентной системе     есть величина постоянная, равная стороне треугольника
упрощается и можно использовать плоскую диаграмму,           (МН + МО + МР = АВ =ВС = АС )». По методу Розебума, из
которая     является   сечением    трехгранной     призмы,   точки в которой необходимо определить соотношение
параллельным основанию.                                      компонентов (точки М), проводят прямые, параллельные
         Сусл =3-Ф                            (32)           сторонам    треугольника.    Процентное      соотношение
                                                             компонента А характеризуется отрезком МР, компонента В-
   4.2. Диаграмма состояния 3-х компонентных систем.         отрезком МО, компонента С- отрезком MN. Метод
                                                             Розебума получил более широкое применение, так как
   Для    графического     изображения     состава    3-х    позволяет определять в системе содержание всех 3-х
компонентных систем при Т, Р=const применяются               компонентов по точкам, нанесенным на одну любую
треугольные и прямоугольные диаграммы.                       сторону треугольника. Например, принимая сторону АС за
   Диаграммы состояния 3-х компонентных систем строят        100% , учитывая что MP = QC , MO=OQ , MN = AO для
по методу Гиббса и Розебума. В каждом из этих методов        фигуративной точки М, получим: процентное содержание
используется равносторонний треугольник (рис. 25 Прил.       компонента А характеризуется отрезком QC , компонента В
1). Его вершины соответствуют 100%-му содержанию             – отрезком OQ, компонента С – отрезком AO.
компонентов А, В, С, стороны – составу соответствующей
2х-компонентной системы, а любая фигуративная точка              4.3. Правило рычага для 3-х компонентных систем.
внутри треугольника – составу 3х- компонентной системы.