Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 34 стр.

UptoLike

Фазовые равновесия и учение о растворах
34
темы, содержащей компоненты А и B, образуется двухфазная твердая система
микрогетерогенная смесь кристаллов A и кристаллов B. Таким образом, в зоне
IV система гетерогенна (f=2) и, следовательно, обладает одной степенью свобо-
ды (s=1): в пределах этой зоны можно произвольно изменять только температу-
ру.
Зоны II и III (между ликвидусом и солидусом
) являются зонами равно-
весного сосуществования двух фаз: жидкого расплава и кристаллов вещества A
(зона II) или вещества B (зона III). В пределах этих зон, где k=2 и f=2, система
обладает одной степенью свободы (s=2+1–2=1) и можно произвольно изменять
один параметрили температуру, или состав жидкой фазы.
Чистое вещество в жидком
или твердом состоянии при любой температу-
ре, за исключением температуры плавления (кристаллизации), также обладает
лишь одной степенью свободы (s=1+1–1=1). В определенных пределах можно
произвольно изменять один параметртемпературу системы, состоящей из од-
ной фазы (жидкой или твердой).
При температуре плавления (кристаллизации) расплав чистого вещества
(k=1) находится в равновесии со своими
кристаллами и система содержит две
фазы одну жидкую и одну твердую. Число степеней свободы в этом случае
s=1 + 1 – 2=0 (система нонвариантна). Это означает, что расплав и кристаллы
чистого вещества могут сосуществовать в равновесии только при постоянной
температуре температуре фазового перехода. Поэтому при плавлении (кри-
сталлизации) температура системы остается постоянной, а участок
кривой ох-
лаждения, соответствующий этому процессу, горизонтален.
Двухкомпонентная система (k=2) является нонвариантной только лишь
при температуре кристаллизации эвтектики (T
Э
), при которой жидкая фаза эв-
тектического состава находится в равновесии и с кристаллами вещества A, и с
кристаллами вещества B (f=3, s=2 + 1 – 3=0). Это означает, что для данной пары
веществ при постоянном давлении кристаллизация эвтектики происходит при
постоянной, строго определенной температуре и состав эвтектической смеси
имеет строго определенное значение.
Таким образом,
на диаграмме состояния системы с полной нерастворимо-
стью компонентов друг в друге в кристаллическом состоянии только одна из
четырех зон (I) является гомогенной, а зоны II–IV гетерогенны (см. табли-
цу на рис. 3.6). Участки кривых охлаждения при s=2 имеют наибольшую кру-
тизну, при s=1 идут более полого, а при s=0 горизонтальны.