KNO3 – RbNO3 қатты ерітінділердің үздіксіз қатары бар жүйенің балқу диаграммасын зерттеу.

Қажетті құрал-жабдықтар:

• Хромель-алюмель термопара

• 30 мВ-лік милливольтметр, типі - гр. ХА.

• Тигельдік зертханалық пеш

• Зертханалық автотрансформатор

• KNO₃, RbNO₃ және Al₂O₃ қоспасы

• Тигельдер

• Шпательдер

• Калька, миллиметрлік қағаз

• Секундомер

Бұл жұмыс № 4-ші жұмыс сияқты орындалады. Зерттелетін жүйедегі әрекеттесу басқа – бұл жүйеде қатты ерітінділердің үздіксіз қатары бар (әрекеттесудің мұндай типі бар жүйенің мысалы 11- суретте келтірілген)

Мұндай жүйенің ликвидус сызығы сынықтары жоқ қисық түрінде берілген. Бұл жүйелердің әрбір қорытпасынан белгілі құрамды қатты ерітінді кристалданады, демек оның құрамы бастапқы қорытпаның құрамына ұқсамайды. Соның арқасында кристалдану кезінде қорытпа басқа компонентпен қанығады және кристалдану температурасы өзгереді. 23-суретте қатты ерітінділердің үздіксіз қатары түзілетін балқу диаграммасы көрсетілген.

23-сурет. Қатты ерітінділердің үздіксіз қатары түзілетін балқу диаграммасы.

Құрамы m нүктесімен бейнеленген компоненттер қоспасын mМ қимасымен бейнеленген температураға лейін қыздырсақ, онда бұл қоспа балқыған күйге түседі. Суыту процессі барысында температураны бейнелейтін мұндай балқу нүктесі ликвидус қисығына жетеді және К нүктесімен белгіленеді, кейіннен қатты балқыманың кристаллдары түзіле бастайды және оның құрамы N нүктесімен белгіленеді. Егер бұл кристаллдардағы диффузияның маңызы жоғары болса, онда температураны төмендеткенде олар жан-жағындағы қоршаған балқымалармен теңеседі. Содан кристаллдардың құрамы солидус қисығымен бейнеленеді. Жүйе температурасын mL температурасына дейін салқындатқанда құрамы С болатын балқымадан және құрамы D болатын ерітіндіден тұрады. Ал жүйе температурасын mF нүктесіне дейін төмендеткенде жүйе қатады. Ликвидус қисығынан жоғары жатқан диаграмма бөлігі құйма, ал солидус қисығынан төмен жатқан диагрмма бөлігі қатты ерітінді болып келеді. Ал ликвидус және солидус қисықтарының ортасындағы бөлікте екі фаза – қатты және сұйық фазалар болады.

Жұмыстың орындалу реті:

1. Термопара алюминий оксидімен толтырылған тигель ішіне орналастырылады, одан кейін олар пешке қондырылады, пешті жабады және пешке белгіленген кернеу беріледі. Интервалы 5 секунд температура мәні жазылады, ол графикке салынады, графиктің сызықтық бөлігі айқындалады. Бастапқы қоспалардың балқу температуралары қыздыру графигінің сызықтық бөлігінде орналасуы қажет. Егер олай болмаса, пешке берілетін кернеуді өзгертіп, қыздыру температурасының уақытқа тәуелділігін қайтадан есептеу керек.

2. А затының мөлшері 0-ден 100%-ға дейін өзгеретін бастапқы заттар қоспасы дайындалады. Дайындалған қоспаларды араластырып, тигельге салады. Қыздыру кезінде әрбір құрамға уақытқа байланысты температура, содан соң суыту кезінде майысқан жер мен аудандар температуралары анықталады. Алынған температуралар мен бастапқы құрамдар кестеге жазылады, содан соң құрам – қасиет диаграммасына салынады. Ликвидус және солидус сызықтарының орналасуындағы ерекшелікке назар аудару және осы жүйеге арналған әдебиетте көрсетілген мәліметтермен салыстыру керек.

3. Құрамы анықталған әр тәжірибеден кейін тигель ішіндегі зат балқыған соң, термопара тигельден алынады, пешке берілетін кернеу төмендетіледі, термопараны сумен шайып, кептіреді де, келесі тәжірибеде пайдаланады.