Химия. Сборник задач и упражнений. Часть II. Лямина Г.В - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

59
сплава (2). Переход чистого вещества из жидкого в твердое со-
стояние сопровождается выделением теплоты кристаллизации,
поэтому, пока вся жидкость не закристаллизуется, температура
остается постоянной (участок bс, кривая 1). Далее охлаждение
твердого вещества идет равномерно.
При охлаждении расплава
(раствора) кривая охлаждения
имеет более сложный вид (рис.
11.6.1, кривая 2). В простейшем
случае охлаждения расп
лава двух
веществ вначале происходит рав-
номерное понижение температу-
ры, пока из раствора не начинают
выделяться кристаллы одного из
веществ. Так как температура
кристаллизации раствора ниже,
чем чистого растворителя, то кри-
сталлизация одного из веществ из
раствора начинается выше тем-
пературы кристаллизации рас-
твора. При выделении кристаллов одного из веществ состав жидко-
го расплава изменяется, и температу
ра его затвердевания непре-
рывно понижается по мере кристаллизации. Выделяющаяся при
кристаллизации теплота несколько замедляет ход охлаждения и
поэтому, начиная с точки l на кривой 2, крутизна линии кривой ох-
лаждения уменьшается. Наконец, когда расплав делается насы-
щенным относительно обоих веществ, начинается кристаллизация
обоих веществ одновременно. Это отвечает появлению на кривой
охлаждения горизонтального уч
астка b`с`. Когда кристаллизация
заканчивается, наблюдается дальнейшее падение температуры.
На основании кривых охлаждения смесей разного состава
строят диаграмму плавкости. Рассмотрим наиболее типичные
из них.
Рис. 11.6.1. Кривые охлаждения
чистого вещества (1), сплава из
двух компонентов (2)
Температура
В
р
емя
а
b
с
d `
а`
b`
с`
l
d
1
2
60
11.6.1. Диаграммы состояния веществ,
образующих механическую смесь
Данный тип диаграммы рассмотрим на примере системы
олово
– цинк (рис. 11.6.2).
Вещества, плохо растворимые друг в друге в твердом со-
стоянии, при кристаллизации их расплавов часто образуют
смесь мелких кристаллов компонентов, называемую эвтектикой
(точка Е, рис. 11.6.2). Эвтектика (по-гречески «легкоплавкий»)
характеризуется температурой плавления более низкой, чем
температуры плавления ее компонентов. Например, температу-
ры плавления Sn и Zn соответственно 232 и 419 ºС, тогда как их
сплав, содержащий 92 % Sn и 8 % Zn, плавится при 200 ºС.
При медл
енном охлаждении расплава цинка и олова вначале
кристаллизуется либо цинк, либо олово. Например, при охлажде-
нии расплава состава 60 % Zn и 40 % Sn (точка а) в твердую фазу
начинает выделяться цинк. Это происходит по достижении тем-
пературы кристаллизации цинка из расплава, отвечающей взято-
0 20406080100
150
200
250
300
350
400
150
200
250
300
350
400
Zn
Sn
T,
C
IV (тв)
III
I (ж)
II (ж+тв)
Е
d
c
b
T, C
а
Рис. 11.6.2. Диаграмма состояния Sn – Zn

Страницы