Химическое соединение постоянного состава, плавится с разложением

Рис. 25. Химическое соединение постоянного состава, которое плавится с разложением.

В данном случае химическое соединение имеет верхний температурный предел своего существования, выше определенной температуры, которая называется температурой перитектики, химическое соединение разлагается на то, из чего получилось. В данном случае 9 на компонент В и жидкую смесь компонентов А и В. Линия перитектики – температура, при которой кристаллизуется или разлагается химическое соединение – является отличительным признаком данной ситуации.

Химическое соединение переменного состава, плавится с разложением

Обозначается на диаграммах как область состава δ, ограниченная линией перитектики.

Рис. 26. Диаграмма состояния с дальтонидом, плавящимся с разложением

Трехкомопнентные диаграммы состояния

Краткие теоретические сведения

Свойства трехкомпонентных систем определяются в общем случае четырьмя независимыми переменными: двумя внешними (давление и температура) и двумя переменными, характеризующими содержание любых двух компонентов из трех в процентах или долях единицы, т.е. состав системы. Если давление в системе постоянно, число переменных уменьшается до трех (состав и температура) и тогда диаграмма состояния трехкомпонентной системы может быть построена в трехмерном пространстве.

Состав трехкомпонентных систем, т.е. концентрация компонентов, графически изображается на плоскости. С этой целью обычно используют равносторонний треугольник, называемый концентрационным, в вершинах которого располагаются чистые компоненты (K = 1), на каждой из его сторон - двухкомпонентные системы, а точки внутри треугольника соответствуют трехкомпонентным системам.

При построении диаграммы по методу Розебома строят равносторонний треугольник; каждую сторону треугольника делят на 10 – 100 частей; через точки деления проводят линии, параллельные сторонам треугольника; вершины треугольника – 100% содержание компонентов.

Определить состав системы по методу треугольника Розебома можно, например, так. Выбрать точку внутри треугольника (точка Р). Провести через эту точку две прямые, параллельные двум сторонам треугольника, например, (mn) и (kl). Линия (mn) проходит через стороны треугольника, идущие от вершины «А», следовательно, она определяет концентрацию компонента А – точка пересечения со стороной АС или АВ. Линия (kl) проходит через стороны треугольника, идущие от вершины «С», следовательно, она определяет концентрацию компонента С – точка пересечения со стороной СА или СВ. Содержание третьего компонента можно определить по разности или провести еще одну линию, параллельную стороне АС – линия (rt), пересекающая стороны треугольника, идущие из вершины В – она будет определять концентрацию компонента В в точке пересечения со стороной ВА или ВС.

Рис. 27. Определение состава системы по треугольнику Розебома.

Важным свойством концентрационного треугольника является «правило луча», в соответствии с которым любая прямая (луч, направляющая), проведенная из вершины треугольника, есть геометрическое место точек с постоянным отношением концентраций двух противолежащих компонентов.

Рис. 28. Иллюстрация к применению правила луча.

Например, в точках 1, 2 и 3, лежащих на луче, проведенном из вершины А (рис. 17), отношение концентраций компонентов В и С постоянно и равно 2/1, причем по мере удаления точки от вершины А по лучу содержание компонента А в трехкомпонентной системе уменьшается, а содержание компонентов В и С растет. Это правило применяется для определения изменения состава жидкой фазы, насыщенной одним из компонентов (в данном случае компонентом А).

В вершины треугольника проецируются все точки, соответствующие фазовым превращениям индивидуальных компонентов, например, точки плавления, численные значения которых указываются при вершинах.

На стороны треугольника проецируются все геометрические элементы бинарных систем, расположенных на гранях призмы (линии ликвидус, солидус, точки, отвечающие составу химических соединений, точки двойных эвтектик и перитектик и т.д.). На этих линиях стрелками указывают направление падения температуры, а числами - температуры, отвечающие точкам двойных эвтектик.

На внутреннюю плоскость треугольника проецируются все геометрические элементы диаграммы состояния трехкомпонентной системы: поверхности ликвидус, линии их пересечения (линии двойных эвтектик, реакционные линии), тройные химические соединения, точки тройных эвтектик и перитектик и т. д. На проекциях всех линий стрелками указывают направление падения температуры, а числами - температуры, соответствующие точкам безвариантных равновесий в системе и точкам плавления химических соединений.

Относительное количество фаз в точке заданного состава определяется по правилу рычага. Для определения относительного количества фаз следует выбрать точку на диаграмме состояния и от «хозяина поля» провести ноду или луч через заданную точку (рис. 29).

Рис. 29. Применение правила рычага.

Точка пересечения с линией поля диаграммы покажет состав жидкой фазы. Пока идет кристаллизация «хозяина поля» соотношение концентраций двух других компонентов будет оставаться величиной постоянной. Количество жидкой фазы определяется длиной отрезка [An]; количество твердого вещества – длиной отрезка [mn]:

;

.