Плавление. Гетерогенные равновесия . Часть 5
Как показал еще в 1890 г. Розебом [190], можно получать форму и устанавливать тип диаграмм состояния гетерогенных систем, пользуясь правилом фаз и кривыми термодинамического потенциала. Принцип соответствующих рассуждений сводится к рассмотрению ряда изотерм удельных термодинамических потенциалов системы, установлению фаз, находящихся в равновесии при каждой выбранной температуре, и построению диаграммы зависимости температур фазового перехода от состава системы.
Последовательность этих рассуждений проще всего воспроизвести на примере вывода диаграммы состояния двойной системы, характеризующейся полной растворимостью в жидком состоянии и отсутствием таковой в твердом состоянии, т. е. диаграммы с простой эвтектикой.
На рис. 35 вверху изображены изотермические кривые удельного термодинамического потенциала такой системы при шести различных температурах, а внизу изображена полученная на основании этих кривых диаграмма состояния.
Точки Aт, Вт, Aж и Вж выражают значения удельных термодинамических потенциалов компонентов А и В системы соответственно в твердом и жидком состоянии.
При температуре t1 превышающей температуру плавления более высокоплавкого компонента A, точки Aт и Вт расположены, естественно, выше точек Aж и Вл. (диаграмма I).
При понижении температуры точка Лт сближается с точкой Aж, а точка Вт —- с точкой Вж. Когда температура t2 системы равна температуре плавления компонента А (диаграмма II) точки Aт и Aж совпадают, при этом точка Вт лежит выше точки В.А., ибо компонент В расплавлен.
При дальнейшем понижении температуры точка Aт располагается ниже точки Aж. В этом случае из точки Aт можно провести касательную к кривой удельного термодинамического потенциала, что указывает на равновесие твердого компонента A с некоторым раствором, состав которого дается точкой касания.
Если температура t3 равна температуре плавления компонента В, то точки Вт и Вж совпадают (диаграмма III). Проведем из Aт касательную к кривой и через точку касания D вертикальную линию.
Отметив на диаграмме состояния температуру t3, проведем соответствующую ей изотермическую прямую FD'; точка D' пересечения этой прямой с названной выше вертикалью указывает температуру начала кристаллизации состава, характеризующегося точкой D". Отметим на диаграмме также точки С и F плавления компонентов A и В. Когда система охладилась до температуры tit более низкой, чем температура плавления В (диаграмма IV), точки Aт и Вт располагаются ниже, чем при температуре t3. Проведем из этих точек касательные к кривой. Точки касания G и Н дают составы растворов, находящихся при температуре t4 в равновесии соответственно с твердыми компонентами А я В.
Аналогично прежнему, пользуясь диаграммой IV, получаем точки G' и Я' диаграммы состояния.
Дальнейшее понижение температуры системы сопровождается перемещением точек G и Н навстречу друг другу и, наконец, при эвтектической температуре tb (диаграмма V) обе касательные сливаются в одну прямую; при этом оба твердых компонента находятся в равновесии с одним и тем же раствором, состав которого выражается точкой Е. Перенос ее на диаграмму состояния дает эвтектику Е'.
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