Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 11

независимо от знака энергии смешивания; при этом свободная энергия системы (например, сплава) в конечном счете уменьшается. Лившицу [205] в свое время удалось получить приближенное выражение ΔF, справедливое в определенных, ограниченных условиях. Исходя из его выводов, можно получить [204] уточненные выражения так называемых коэффициентов активности, позволяющих характеризовать термодинамическое поведение системы. Однако исчерпывающий количественный расчет диаграмм равновесия с их

помощью ограничен тем, что рассуждения Лившица неприменимы в области низких температур. Отсюда ясна важность достаточно точного экспериментального определения коэффициентов активности компонентов системы. Большие перспективы в этом отношении открывает определение их по упругости паров, измеряемой с применением меченых атомов.

Очевидно, что дальнейшее развитие учения о гетерогенном равновесии, в частности устранение

отмеченных выше ограничений его теоретического расчета, в сочетании с. усовершенствованием методов его экспериментального исследования должно дать исследователям простое и мощное средство для изучения процессов, протекающих в смесях кристаллических тел.

В настоящее время с помощью диаграмм равновесия изучают и рассчитывают процессы кристаллизации, прежде всего последовательность выделения кристаллических фаз и изменение состава жидкой фазы при охлаждении и нагревании. Пользуясь такими диаграммами, легко выяснить не только температуру появления жидкой фазы, но и ее количество при различных температурах, что весьма важно для анализа процессов, протекающих в смесях кристаллических тел.

Для этого пользуются законом соединительной прямой и правилом рычага.

Применительно к двойным системам закон соединительной прямой гласит: в случае расщепления системы на два комплекса при определенной температуре точки, отвечающие исходному составу системы и составам этих комплексов, должны находиться на одной прямой.

По правилу рычага при этом отношение количеств составляющих комплексов равно обратному соотношению отрезков от точки, отвечающей составу системы, до точек, соответствующих составляющим комплексам. Правило рычага вытекает из следующего рассуждения (рис. 37).

Пусть при температуре Т1 система общего состава D состоит из кристаллов компонента А и жидкой фазы состава F. Если количество кристаллов А в единице веса системы равно х, то вес остаточной жидкой фазы при температуре Т1 равен 1 —х.

Количество компонента В в системе AD равно его количеству в остаточной жидкой фазе:

(65)

откуда

(66) и

(67)

Решая совместно уравнения (66) и (67), получаем математическую формулировку правила рычага, выражающую отношение количества жидкой фазы к количеству кристаллов при выбранной температуре Т1:

 

Другие части:

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 1

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 2

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 3

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 4

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 5

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 6

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 7

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 8

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 9

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 10

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 11

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 12

Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 13

 

 

Содержание