diagram

чтобы уровень воды в стакане был чуть выше уровня смеси в пробирке. Когда содержимое пробирки расплавится и температура расплава повы- сится еще на 5÷10°С, пробирку с расплавленной смесью переносят в дру- гой стакан, в который налита охлажденная вода из холодильника.

Запись кривой охлаждения проводят по точкам, измеряя температу- ру через каждые 30 секунд, до тех пор, пока температура смеси не станет на 10÷15°С ниже температуры кристаллизации для индивидуальных ве- ществ и не достигнет 20°С для смесей.

При переходе от одной смеси к другой температура воды в стакане для охлаждения должна оставаться одинаковой (8÷10°С). Температуру во- ды следует контролировать с помощью термометра. Полученные данные наносят на график, где по оси абсцисс откладывается время, а по оси ор- динат – температура.

Анализируя кривые охлаждения, определяют температуру начала кристаллизации, температуру кристаллизации эвтектики и длительность температурной остановки по следующей методике.

В точках фазовых переходов ход кривых охлаждения изменяется: на них появляется излом или горизонтальный участок. Для чистых компо- нентов по горизонтальному участку определяют температуру кристалли- зации компонентов; для смесей излом на кривой показывает температуру начала кристаллизации компонента из смеси, а горизонтальный участок показывает температуру кристаллизации эвтектики, т.е. конец кристалли- зации. Если при охлаждении системы наблюдается переохлаждение, то температуру кристаллизации определяют по точке максимального подъе- ма температуры, который наблюдается после того, как в переохлажденной системе возникает кристаллизация.

Результаты измерений заносят в таблицу 2.

II) Построение диаграмм плавкости

По результатам, представленным в таблице 2, строят диаграмму плавкости. Для этого на оси абсцисс откладывают состав смесей, а по оси ординат - температуру системы. На диаграмму наносят точки, соответст- вующие появлению новых фаз, отвечающие остановке или изменению скорости охлаждения. При построении диаграмм плавкости компонентов, неограниченно растворимых друг в друге в жидком состоянии и нераство-

12

римых в твердом состоянии (смеси с простой эвтектикой) возникает во- прос о точных координатах эвтектической точки Е.

Тамман заметил, что длительность температурной остановки на кри- вых охлаждения пропорциональна количеству эвтектики в исходной сме- си, т.е. максимальную температурную остановку имеет смесь эвтектиче- ского состава. Отложив длину отрезков c−c как функцию состава смеси, Тамман получил две прямые, пересекающиеся при составе, имеющей наи- большую длительность температурной остановки, т.е. при составе эвтек- тики (рис.5).

Рис.6. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы по кривым

охлаждения

13

римых в жидкой фазе, а в твердом состоянии не образующих ни химиче- ских соединений, ни растворов.

III) Анализ диаграмм плавкости

Получив кривые и диаграммы, аналогичные представленным на рис.4, 5 и 6, следует провести их анализ. Для этого следует указать темпе- ратуру плавления (кристаллизации) чистых компонентов А и В, определив тип диаграммы плавкости, количество эвтектических точек, температуру кристаллизации эвтектики, состав эвтектики, последовательность кристал- лизационных процессов при охлаждении смесей, соответствующих 20 и 80% одного из компонентов, а также при охлаждении расплава эвтектиче- ского состава.

Контрольные вопросы

1.Укажите типы диаграмм плавкости.

2.Что называется фазой, компонентом, степенью свободы?

3.Какие системы называются гомогенными, а какие гетерогенными? Приведите примеры этих систем.

4.Сформулируйте правило фаз Гиббса.

5.Что такое эвтектический раствор, линия ликвидуса и линия солидуса?

6.Охарактеризуйте диаграмму плавкости двухкомпонентных систем, не образующих химических соединений и твердых растворов.

7.Сформулируйте правило рычага.

8.Охарактеризуйте диаграммы плавкости систем, компоненты которых образуют химическое соединение. Что называется точкой перитектики?

9.Начертите кривые охлаждения для систем различного состава, обла- дающих одной эвтектикой. Объясните процессы, протекающие на от- дельных участках кривых.

Литература

1.Курс физической химии / Под ред. Я.И. Герасимова. -М.: Госхимиздат, 1970. -397с.

2.Киреев В.А. Краткий курс физической химии. -М.: Химия, 1978. -450с.

3.Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. -М.: Высшая школа, 1974. -321с.

4.Практикум по физической химии / Под ред. Н.К. Воробъева. -М.: Выс-

шая школа, 1974. -389с.

5.Дулицкая Р.А., Фельдман Р.И. Практикум по физической и коллоидной химии. -М.: Высшая школа, 1978, -296с.

14

Время, отведенное на лабораторную работу

ДИ АГ Р АМ М Ы С О С Т О Я Н И Я

ДВ У Х К О М П О Н Е Н Т Н Ы Х С И С Т Е М

Методические указания к выполнению лабораторных работ по общей и физической химии

Составили: ЕФАНОВА Вера Васильевна

МИХАЙЛОВА Антонина Михайловна СИМАКОВ Вячеслав Владимирович

Рецензент О.А. Смирнова

Редактор Л.А. Скворцова Лицензия ЛР № 020271 от 15.11.96

Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Копипринтер СГТУ, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77

15