3. Бір компонентті жүйелердің күй диаграммалары. Судың күй диаграммасы.

Күй диаграммасын анализдеудің негізгі қағидалары Н.С.Курнаков :

• үздіксіздік принципі;

• сәйкестік принципі.

Үздіксіздік принципі:

Жеке күйін анықтайтын параметрлердің үздіксіз өзгеруі кезінде жекеленген фазалардың қасиеттері де үздіксіз өзгеріп отырады. Фазалар саны мен табиғаты өзгермейінше барлық жүйенің қасиеттері тұтас алғанда үздіксіз өзгеріп отырады. Алдыңғы фаза жойылып, жаңа фаза пайда болғанда жүйенің қасиеттері секірмелі түрде өзгереді.

Сәйкестік принципі:

Күй диаграммасында тепе теңдік кезінде әрбір фазаға немесе әрбір фазалардың кешеніне өзінің геометриялық кескіні сәйкес келеді жазықтық, сызық, нүкте.

Жазықтық - тепе - теңдік жүйенің күйін бейнелейтін фигуративті нүктелердің жиынтығы, бір компонентті жүйе үшін фазаға сәйкес келеді.

Сызық - жазықтықтар қиылысуы, екі фазалық тепе - теңдігіне сәйкес келеді.

Нүкте - үш сызықтың қиылысуы үштік нүкте, үш фазалық тепе - теңдігіне сәйкес келеді.

Фигуративті нүкте жүйенің берілген күйін сипаттайтын параметрлер мәнін көрсетеді.

Судың күй диаграммасында 3 жазықтық бар:

• қатты (мұз);

• с (сұйықтық);

• б (бу).

Әрбір жазықтық үшін:

• ф = 1;

• С = 2.

АО, ВО, СО сызықтары:

• екі фазалық тепе - теңдігіне сәйкес келетін р мен Т мәндерін сипаттайды;

• фазалық ауысуға сәйкес температураның сыртқы қысымға тәуелді өзгерісін көрсетеді;

• ОА, ОВ, ОС сызықтарының кез келген нүктесінде жүйе моновариантты (С = 1).

О нүктесі (судың үштік нүктесі) - шарттары:

• бір мезгілде үш фаза бола алады (қ, с, б);

• жүйе инвариантты (С = 0);

• осы нүктеде бір параметрдің кішкене өзгерісі бір немесе екі фазаның жойылуына әкеледі.

4. Сұйық күйінде компоненттердің өзара шексіз еритін және қатты күйінде компоненттері өзара ерімейтін (изоморфты емес) , химиялық қосылыс түзбейтін жүйелер.

Балқу диаграммасы - қоспалар балқу температурасының олардың құрамына тәуелділігіндегі жүйе күйін көрсететін диаграмма.

Эвтектикалық температура - кез келген құрамдағы балқыманың кристалдануы тоқтатылатын минимальды температура немесе жүйенің балқуы басталатын .

Солидус сызығы - одан төмен температурада сұйық фазаның бола алмайтын эвтектикалық температураға сәйкес келетін сызық.

Ликвидус сызығы - одан төмен температурада қатты фазаның бола алмайтын эвтектикалық температураға сәйкес келетін сызық.

Эвтектикалық нүкте - ликвидус сызығының солидус сызығымен қиылысу нүктесі.

Қатты эвтектикалық қоспа (эвтектика) - эвтектикалық температурада балқымадан бөлініп қалатын А және В компоненттерінің кристалдарының қоспасы.

Осындай типтегі жүйелерге мысалдар:

• аммоний хлориді - су;

• ацетилсалицил қышқылы - амидопирин;

• антипирин - фенацетин.

5. Физика - химиялық анализ туралы түсінік (н.С.Курнаков). Термиялық анализ.

Күй диаграммаларының анализін көрсететін көпкомпонентті жүйелердің физика химиялық анализ әдісі бойынша анықтауға мүмкіндік береді:

• фазалар санын;

• фазалардың шекарасын;

• компоненттердің өзара әрекеттесу сипаттамасын;

• жаңадан түзілген қосылыстардың және олардың құрамының болуын.

Әдістің негізі - үздіксіздік және сәйкестік принциптері.

Термиялық анализ әдісі - балқу диаграммасын тұрғызу үшін қолданылатын қоспаның қыздырғандағы немесе суытқандағы температурасын өлшеуге негізделген әдіс.

Термиялық анализдің негізгі түрлері:

• визуальды әдіс;

• салқындату қисықтарының әдісі.

Салқындату қисықтары - жүйені суыту процесіндегі температураның өзгерісінің графикалық кескіні.

Салқындату қисықтарын тұрғызу үшін қажет:

• әртүрлі құрамдағы қоспаның екі компонентінен дайындайды;

• әрбір қоспаны балқытып, одан кейін баяу түрде суытады;

• температураның салқындату уақытына тәуелділігін белгілеп отырады.