Нерастворимы, так что они образуют одну паровую (п) и две жидких (ж1 и ж2) фазы

В двухкомпонентных системах.

Введение.

5.1.1. Общее определение диаграмм Т–N двухкомпонентных систем.

Под диаграммой Т–N двухкомпонентной системы понимают изобарическое сечение (р–const) диаграммы Т– р –N данной системы.

Такое сечение может охватывать несколько фазовых равновесий с участием двух, трех и четырех фаз, поскольку = 4–А и А4. Условие р–const означает, что р – свободная переменная с заданным значением.

Мы ограничимся рассмотрением лишь двухфазных равновесий (А=2, = 4-2= 2), но при необходимости будем привлекать трехфазные равновесия (А=3, = 4-3=1). Кроме того, мы будем учитывать возможность появления в двухфазных двухкомпонентных системах особых условий равновесия, снижающих вариантность системы (при L>0 и А=2 получаем = 4 – А –L = 4- 2- L = 2–L).

5.1.2. Содержание диаграмм Т–N при двухфазных равновесиях

В двухкомпонентных системах.

Пусть мы имеем дело с равновесием двух фаз и (А=2) в двухкомпонентной системе (К= 2) без химических реакций (R=0) и без особых условий равновесия (L=0). Тогда

а = 2 + (К-1)А = 2+(2-1)2 = 4

{Т, р, {N }} = {Т, р, N N }

= 2+К–А –R–L = 2+2-2-0-0 = 2

Т, р – свободные переменные

N = N (Т, р) – уравнение поверхности S для фазы ,

N = N (Т, р) – уравнение поверхности S для фазы .

р–const (изобарическое сечение)

N = N (Т) или Т = Т (N ) – уравнение линии L для фазы ,

N = N (Т) Т = Т (N ) – уравнение линии L для фазы .

Заключение

Диаграмма Т–N для равновесия двух фаз и в двухкомпонентной системе – графическое изображение зависимостей - линий Т (N ) и Т (N ) при заданном р.

Обе эти зависимости могут быть получены опытным путем в табличной форме и затем изображены графически. Их характерные виды для разных двухфазных равновесий рассмотрены ниже.

5.2. Равновесия жидкость – пар.

5.2.1. Компоненты 1 и 2 в паровом и жидком состояниях неограниченно взаимно

растворимы так, что они образуют одну паровую (п) и одну жидкую (ж) фазы.

Зависимости , они могут быть без внутренних экстремумов (рис.1) и с внутренними экстремумами (рис. 2. и 3).

Граничные точки принадлежат одновременно фазам, они характеризуют равновесия в чистых компонентах .

Внутренняя экстремальная точка а принадлежит ж. и п. фазам, где выполняется особое условие равновесия (так что L=1 и = 4–А –L = 4-2-1 = 1), она называется азеотропной точкой (от греч. аzeotrope – кипящий без изменения). Точка М служит примером расчётной точки.

Компоненты 1 и 2 в паровом состоянии неограниченно взаимно растворимы, но в

Жидком состоянии они либо ограниченно взаимно растворимы, либо полностью

нерастворимы, так что они образуют одну паровую (п) и две жидких (ж1 и ж2) фазы.

Для каждой из двух жидких фаз ж1 и ж2 имеется одна из двух кривых испарения Т (N ) и Т (N ), где эта фаза способна к равновесному сосуществованию с паровой фазой (рис.1 и 2).

Для паровой фазы имеется одна кривая конденсации Т (N ) с двумя пересекающимися ветвями 1в и 2в, из которых 1в соответствует равновесию ж1–п, 2в – равновесию ж2–п (рис.1 и 2).

Граничные точки принадлежат одновременно фазам, они характеризуют равновесия в чистых компонентах .

Внутренняя экстремальная точка в является пересечением двух ветвей 1в и 2в кривой конденсации Т (N ), она принадлежит п. фазе, способной к равновесному сосуществованию одновременно с двумя ж. фазами ж1 и ж2 (так что А=3 и = 4–А = 4-3 =1).

При Т<Т равновесия ж1–п и ж2–п не существуют, но возможно равновесие ж1– ж2.

Точка М служит примером расчётной точки.

5.2.3. Законы смещения равновесий жидкость – пар в двухкомпонентных

системах (законы Гиббса – Коновалова ) при р –const.

5.3. Равновесие твердь – жидкость.