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 ω = 4–А и А≤4. Условие р –const означает, что р – свободная переменная с заданным значением.

Мы ограничимся рассмотрением лишь двухфазных равновесий (А=2, ω = 4-2= 2), но при необходимости будем привлекать трехфазные равновесия (А=3, ω = 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 ω = 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 ε и λ (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 }

ω = 2+К–А –R–L = 2+2-2-0-0 = 2

Т, р – свободные переменные

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

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

р –const (изобарическое сечение)

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

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

Заключение

Диаграмма Т – N для равновесия двух фаз ε и λ 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 ω = 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 ω = 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.