3. Криогидратные смеси.

Диаграммы состояния используются при рассмотрении не только металлических, но и любых других систем. Для примера рассмотрим диаграмму состояния простой системы H₂O – AgNO₃

Рис. 1.10.Диаграмма состояния системы H₂O – AgNO₃

Если при растворении соль не образует с водой кристаллогидратов, то диаграмма их состояния будет такой же как у неизоморфных систем.

т.А - соответствует 0 С - t замерзания воды.

т.В - отражает t плавления AgNO₃. Линия АК показывает, что из растворов содержащих AgNO₃ меньше 47% при охлаждении выделяются кристаллы льда. Линия ВК представляет кривую растворимости AgNO₃ в H₂O.

К - точка эвтектики при -7,3 С.

В односолевых системах она называется криогидратной точкой. В ней система безвариантна.

Ф = С К = 2 С = 0

Поэтому криогидратная точка строго задана как по составу, так и по температуре. Из раствора при этом одновременно выпадают кристаллы льда и AgNO₃. Следовательно, при смешивании соли и льда будет происходить смещение температур вследствии образования криогидратной смеси.

Поэтому солевые криогидратные смеси применяются в качестве охлаждающих составов.

2 2,5 % NCl + лед криогидратная точка - 21,2С

Если соль образует с водой кристаллогидраты, то диаграмма состояния оказывается такой же, как у двухкомпонентных систем с химическим взаимодействием.

Каждому кристаллогидрату соответствует максимум на кривых плавления. Есть несколько криогидратных точек.

Диаграммы состояния водно-солевых систем используют при изучении характера растворения солей, установления их растворимости и установление их смеси. Нередко способность веществ образовывать криогидратные смеси приходится учитывать при составлении механических композиций.

Двухкомпонентные системы

Конденсированные системы Системы без твердой фазы

Б ез хим.взаимодействия с хим.взаимодействием

Неизоморфные конденсир. Изоморф. с ограниченной

системы системы с неогра- к.с. (твердые растворимостью

ниченной растворимостью р-ры) в тв.состоянии

компонентов в жидком и

взаимной нерастворимостью

в тв. состоянии

4. Равновесие в системах без твердой фазы.

К системам без твердой фазы относятся системы жидкость-жидкость, жидкость-пар. Они могут быть одной-, двух- и многокомпонентными. Если система состоит из I компонента, она представляет собой чистую жидкость, находящуюся в равновесии со своим паром.

Двухкомпонентные системы без твердой фазы представляют смеси двух жидкостей. Условия фазовых равновесий смесей жидкостей зависят от их взаимной растворимости. При смешивании жидкостей возможны три варианта их растворимости.

1. Неограниченная взаимная растворимость

2. Частичная взаимная растворимость

3. Полная нерастворимость

1. Система жидкостей с частичной взаимной растворимостью.

При смешивании двух жидкостей с ограниченной растворимостью каждая из них растворяется в другой до определенного предела.

Образуются два слоя различного состава. Они представляют собой насыщенные при данной температуре растворы одной жидкости в другой.

Обычно с повышением температуры взаимная растворимость жидкостей возрастает. При определенной температуре обе смеси по составу оказываются одинаковыми. Граница между ними исчезает. Жидкости становятся полностью растворимыми.

Температура, выше которой достигается полная растворимость жидкостей, называется верхней критической температурой растворения.

Если же полная растворимость жидкостей достигается ниже какой-то температуры, то это нижняя критическая температура растворения.

Р ис. 1.11 Взаимная раствори- Рис.1.12 Взаимная раствори-

мость фенола и воды. мость никотина и воды.

На диаграмме состояния такой системы фенол-вода, левая часть кривой выражает растворимость фенола в воде, правая- растворимость воды в феноле.

Система имеет верхнюю критическую точку при 68,3 С. Поле диаграммы внутри кривой характеризует смеси такого состава, которые при температуре ниже 68,3С разделяются на два слоя.

Поле диаграммы снаружи кривой характеризует такие системы, которые при любой температуре могут существовать не расслаиваясь.

Часто критические точки оказываются либо выше точки кипения, либо ниже точки отвердевания одной из жидкости, поэтому многие системы жидкостей с частичной взаимной растворимостью при обычном давлении не имеют ни одной критической точки или только одну из них.

Вместе с тем существуют системы с обеими критическими точками (никотин- вода).