Физическая химия. Колпакова Н.А - 102 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

102
нозначного описания равновесия в рассматриваемом случае достаточно всего
две координаты. Обычно строят двухмерную диаграмму в координатах тем-
пература–состав (рис. 3), так называемую T–x-диаграмму. На оси состава (ось
абсцисс) откладывается концентрация одного из компонентов, выраженная в
мольных или массовых долях, концентрацию же другого компонента можно
вычислить, так как в системе содержится всего два компонента (x
2
= 1 – x
1
).
Рассмотрим более подробно этот тип диаграммы.
Равновесный состав каждой фазы на диаграмме выражается в виде по-
лей, линий и точек.
Если система состоит из одной фазы, то согласно правилу фаз (172), она
будет обладать двумя степенями свободы и состояние данной фазы будет ха-
рактеризоваться полем. Такое поле состоит из совокупности точек, каждая из
которых описывает состояние данной фазы. В двухкомпонентной системе
поле представляет собой фазу переменного состава, называемую раствором.
Растворы могут быть газообразные, жидкие и твердые. На диаграмме поля
растворов целесообразно для наглядности заштриховывать.
Если поле ограничено, то ее граница представляет собой линию, кото-
рая, с математической точки зрения, имеет только одну степень свободы. С
точки зрения правила фаз это означает, что в системе появилась новая фаза.
Равновесие такой двухфазной системы описывается двумя линиями, каждая
из которых характеризует состав фазы находящейся в равновесии со второй
фазой. Область на диаграмме между этими линиями не является полем в опи-
санном выше смысле, скорей это можно назвать «вырожденным полем». Это
связанно с тем, что внутри этой области мы не можем построить ни одной
точки, характеризующей состояние какой-либо фазы в системе. Все точки
характеризующие состав двух фаз находящихся в равновесии лежат на лини-
ях ограничивающих эту область. Для каждой конкретной температуры таких
точек будет очевидно две (по одной на каждую фазу).
Можно сказать, что линии на диаграмме состояния означают появление
или исчезновение фаз. Например, если взять систему определенного состава
(т. е. определенного валового соотношения компонентов) и изменять ее тем-
пературу, то при переходе через линию будут исчезать старые или появляться
новые фазы.
Если линия ограничена (имеется пересечение с другой линией, фактиче-
ски, линии не пересекаются, а сходятся в точке), то в этой точке, представ-
ляющей собой ее границу, система не будет обладать степенями свободы,
т. е. будет инвариантной. Согласно правилу фаз (172) для двухкомпонентной
системы в равновесии должно находится три фазы. Следовательно, равнове-
сие данной системы будет описываться тремя точками. Как правило, состав
каждой фазы различен и на диаграмме эти точки соединяют горизонтальной
линией.

Страницы