Ikki komponentli tizimlarning holat diagrammalari

|
Ikki komponentli tizimlarning holat diagrammalari
|
bet | 5/7 | Sana | 20.05.2024 | Hajmi | 290,08 Kb. | | #244864 |
Bog'liq FIZIK-KIMYOVIY TAHLIL. BIR va IKKI KOMPONENTLI TIZLAR.3. Ikki komponentli tizimlarning holat diagrammalari
Kondensatsiyalangan holat - bu gazsimon fazaning yo'qligi bilan tavsiflangan holat. Boshqacha qilib aytganda, kondensatsiyalangan holatga suyuq va qattiq (kristalli va amorf) agregat holatlari kiradi. Bunday tizimlardagi muvozanat suyuqlik suyuqlikda, qattiq moddalar suyuqlikda va hokazolarda eritilganda kuzatiladi, shuni ta'kidlash kerakki, moddalarning kristalli holatda eruvchanligi suyuqlikka qaraganda ancha past, ammo turli xil metall qotishmalari, silikat tizimlari, organik va boshqa birikmalarning turli tizimlarini o'rganishda qiziqish uyg'otadi. Ushbu bo'limda eritmadan qattiq fazaning kristallanish jarayonlari ko'rib chiqiladi.
Barcha fazali o'zgarishlarning asosiy harakatlantiruvchi kuchi tizimning boshlang'ich va oxirgi holatlaridagi erkin energiyalarining farqidir. Termodinamik nuqtai nazardan, qattiq faza suyuqlik bilan muvozanatda bo'lgan faqat bitta harorat mavjud.
9.3 rasm. Qattiq va suyuq fazalarni
izobarik-izotermik potentsiali haroratga bog'liqligini nisbiy joylashuvi
|
Bu TE haroratda ular (9.3 rasm) ikki fazaning erkin energiyalari tengdir.
T < TE holatda qattiq faza barqaror, T > TE holatda barqaror hisoblanadi faqat suyuq faza. Bu TE - kristallanish harorati.
Yuqorida aytib o'tilganidek, kristallanish jarayonining kinetikasi ikkita asosiy omil bilan belgilanadi:
* MShT - kristallanish markazlarining shakllanish tezligi;
|
• chiziqli O’T - muvozanat shartlari bo'yicha yangi faza soniga mos keladigan o'lchamdagi kristallarning o'sish tezligi.
Ikki komponentlik va yanada murakkab tizimlarni o'rganish uchun N.S.Kurnakov ning kompleks fizik-kimyoviy tahlilidan foydalaniladi. Uning mohiyati moddaning xususiyatlarining uning kimyoviy va faza tarkibiga funktsional bog'liqligini aniqlashdan iborat. Qoida tariqasida, bunday bog'liqliklar grafik jihatdan holat diagrammalari shaklida tasvirlangan. Hollat diagrammalarini tahlil qilish ikkita printsipga asoslanadi: uzluksizlik printsipi va muvofiqlik printsipi. Uzluksizlik printsipiga ko'ra, tizim holatini belgilaydigan parametrlarning doimiy o'zgarishi bilan individual fazalarning xususiyatlari doimiy ravishda o'zgarib turadi; umuman olganda, butun tizimning holati doimiy ravishda o'zgarib turadi, lekin faqat uning fazalari soni yoki tabiati o'zgarguncha..
Muvofiqlik printsipiga ko'ra, har bir faza yoki fazalar majmuasi muvozanatidagi holat diagrammasida o'ziga xos geometrik tasvir mos keladi: tekislik, chiziq, nuqta. Kondensatsiyalangan tizimlarni o'rganishda bosimni doimiy deb hisoblash mumkin. Keyin bunday tizimning geometrik tasviri uchun siz harorat – konsentratsiya koordinatalari (T – X) diagramma tuzish bilan cheklanishingiz mumkin
Kompleks fizik-kimyoviy tahlilning alohida holati termografik tahlil bo'lib, u o'rganilayotgan kompozitsiyalarning sekin sovishi paytida fazali transformatsiyalar haroratini o'rnatishga asoslangan. Sekin sovutish paytida tizim haroratining vaqtga grafik bog'liqligi sovutish egri deb ataladi. Sovutish egri chizig'idagi har bir faza o'zgarishi ma'lum bir geometrik tasvirga mos keladi: burilish nuqtasi, harorat maydoni (9.4 rasm).
9.4 rasm. Sovutish egri chiziqlari bir komponentli tizim (a) va ikki komponentli (б, в)
|
Eritilgan holatda bo'lgan bitta ponent tizimni sovutganda, (z = 1, F = 1- 1+ 1 = 1), 2-jildda sovutish egri chizig'ining silliq o'zgarishi (rasm.9.4 a) kristallanish jarayoni natijasida yuzaga keladigan harorat maydoni to'xtatiladi va hosil bo'ladi, bu esa yashirin issiqlik chiqishi bilan birga keladi. Natijada, harorat bir muncha vaqt doimiy bo'lib qoladi
(z = 2, F =1 - 2 +1 = 0 ). Barcha eritma kristallanganda (qattiqlashganda), yana haroratning silliq pasayishi kuzatiladi
(z = 1, C=1 -1+1 = 1).
|
Ikki komponentli tizim sovutilganda (rasm.9.4 б) 2-nuqta, shuningdek, tarkibiy qismlardan birining kristallarini eritishdan ajratish boshlanishiga to'g'ri keladi. Chiqarilgan issiqlik sovutish jarayonini sekinlashtiradi va sovutish egri chizig'ida biz 2-nuqtada egilishni kuzatamiz. 2-3 qismida tizim ikki fazali (z= 2,
C = 2 - 2 +1 = 1), biroq, sovutish jarayonida eritma ikkinchi komponent bilan boyitiladi. Ba'zi bir haroratda (3-nuqta) suyuq fazaning tarkibi ikkala komponentga nisbatan to'yingan bo'ladi va ularning bir vaqtning o'zida kristallanishi sodir bo'ladi.
|
| |