Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
42
из расплава кристаллизуется не чистый компонент A или B, а твердый раствор,
состав которого характеризуется точкой на линии солидуса, принадлежащей
одновременно и соответствующей ноде. Эти системы не образуют эвтектиче-
ских смесей и горизонтальные участки на кривых охлаждения отсутствуют.
Если охлаждать гомогенную жидкую фазу состава
k, кристаллизация
начнется при температуре
T
1
(точка k
1
) и закончится при температуре T
3
(точка
k
3
). При охлаждении точка, характеризующая равновесный состав твердой фа-
зы, смещается по линии солидуса от
s
1
(состав первого кристалла) до k
3
*
, а точ-
ка, характеризующая равновесный состав жидкой фазы, смещается по линии
ликвидуса от
k
1
до l
3
(состав последней капли жидкости). Следовательно, твер-
дая фаза обогащена, по сравнению с исходным составом, компонентом
B, кото-
рый имеет в чистом виде более высокую температуру плавления, чем компо-
нент
A. Жидкая фаза обогащена легкоплавким компонентом A.
При нагревании системы данного состава, находящейся в твердом со-
стоянии, плавление начнется в точке
k
3
и закончится в точке k
1
. Первая капля
жидкости будет иметь состав, отвечающий точке
l
3
, а последний кристалл – s
1
.
Относительные количества сопряженных фаз определяются по правилу
рычага (3.14):
g
ж
:g
общ.
=k
i
s
i
:l
i
s
i
; g
тв.
:g
общ.
=l
i
k
i
:l
i
s
i
. В момент начала кристаллиза-
ции точки
k
1
и l
1
совпадают, т. е. k
1
s
1
=l
1
s
1
, поэтому g
ж.
=g
общ.
(вся система нахо-
дится в жидком состоянии). В момент конца кристаллизации
l
3
k
3
=l
3
s
3
, поэтому
g
тв.
=g
общ.
(вся система находится в твердом состоянии).
Следует подчеркнуть, что вследствие крайне медленной диффузии в твер-
дых веществах поведение реальных систем будет иным. При их охлаждении твёр-
дая фаза не успевает прийти в истинное равновесие с жидкой и выпадающие кри-
сталлы неоднородны по составу. Если же исходную систему (точка
k) охладить до
температуры
T
2
очень быстро и провести кристаллизацию при T
2
=const, то можно
получить почти однородные кристаллы состава, отвечающего точке
s
2
.
*
Следует отметить, что для достижения равновесия при каждой температуре должно про-
изойти изменение состава ранее выпавших кристаллов. Это возможно лишь при очень мед-
ленном охлаждении, так как скорость диффузии в твердых телах очень мала.

Страницы