1 мавзу Кириш. Физик кимёвий тахлилнинг асосий тушунчалари

1.3. Физик-кимёвий диаграмма

Системанинг таркиби, ҳолати ва хоссаси ўртасидаги боғланиш физик-кимёвий диаграммаларда яққол намоён бўлади.

Масалан, таркиб- хосса диаграммасида система хоссасини унинг таркибига боғлиқлиги; Ҳолат диаграммасида ёки фазовий диаграммаларда системани фазовий ҳолатини уни термодинамик холат омилларига (Т,Р ва ҳ.) боғлиқлигини характерлайди. Курнаковни аниқлашича, кимёвий узгаришларни физик-кимёвий тахлили –илмий изланишнинг геометрик усулидир.
Бу қуйидаги принципларга асосланади;

Узлуксизлик принципи деб - система холатини аниқловчи омилларнинг узлуксиз ўзгариши, фазалари хоссасини ҳамда янги фаза ҳосил бўлмайдиган ва эскиси йўқолмайдиган оралиқда бутун система хоссасини, узликсиз ўзгаришга олиб келишига айтилади. Мувофиқлик принципига биноан – мувозанатда турган системанинг ҳар бир фазаси ва уларнинг таркибий қисмлари фазовий диаграммада маълум геометрик юзага мувофиқ келади. Системада содир бўладиган барча физик-кимёвий ўзгаришларни, диаграммадаги геометрик юзаларни жойлашувини ўзгариши билан тушунтирилади. Фазовий диаграммадаги юза, чизиқ ва нуқталарнинг жойлашуви системадаги фазани мавжуд бўлиш чегарасини, табиатини ва унинг сонини ҳамда фазаларнинг мувазанат ҳолатини аниқловчи омилларни уларга таъсири ҳақида ҳулоса чиқариш мумкин.

Фазовий диаграмма тажриба натижалари асосида қурилади, шунинг учун омилларни (Т,Р,С) ўзгариши билан системада қандай ўзгаришлар бўлганини ёки бўлиш мумкинлигини аниқлаш имконини беради. Аммо диаграммалар нима учун шундай бўлганини тушунтирмайди.

Қаттиқ фазани суюқланиш ва қотишини курсатувчи ҳолат диаграммалар, суюқланиш диаграммаси дейилади.

Агарда системада юқори бўлмаган ҳароратларда, суюқ фаза бўлса, бундай фазовий диаграмма эрувчанлик диаграммаси дейилади.

Ноорганик моддалар технолгиясида, тузларнинг эриши ва кристалланиши билан боғлиқ бўлган эрувчанлик диаграммалари ишлатилади.

Физик-кимёвий диаграммалар системани мувозанат ҳолатини тасвирлайди, агарда система мувозанат ҳолатига секин келса, диаграмма кинетик натижалар (изохроналар, полихроналар)дан фойдаланилади.

Фазовий мувозанат бу динамик мувозанат бўлиб, масса ва энергиянинг фазалараро алмашиниши қарама-қарши томонгаларга тенглашган ҳолатига айтилади. Шунингдек хар бир фазанинг ҳусусиятлари сақланиб параметрлар ҳам ўзгармай қолади. Баъзи бир системалар, уни ташкил қилувчи қисмларини таркиби ва хоссалари мувозанат ҳолатдагидан фарқ қилганида, метастабиль холатда бўлади.

Метастабиль ҳолат нотурғун ҳолатдан фарқ қилади. Чунки нотурғун ҳолатдаги система маълум вақтдан сўнг, ташқи таъсир бўлмаса ҳам тўғри мувозанат ҳолатга ўтади. Метастабиль ҳолатдаги система эса фақат ташқи таъсир (масалан, тўйинган эритмага модда кристалларининг кириши) натижасида мувозанат ҳолатга ўтади. Буғ босими ва эрувчанлиги энг кам моддаларгина барқарор формани намоён этади.

Оствальд қоидасига мувофиқ, ўта тўйинган эритмалардан олдин эрувчанлиги юқори бўлган метастабиль қаттиқ фаза ёки сувнинг буғ босими юқори бўлган кристаллогидрат ажралиб чиқади, у кам эрувчан метастабиль куринишга ўтади ва ниҳоят энг кам эрувчи турғун фазага айланади.

Системада бошқа система (ташқи муҳит) билан энергия ва модда алмашса бундай система очиқ система дейилади.
Агарда фақат энергия алмашса ёпиқ система дейилади.
Агарда система бошқа система билан энергия ҳам, модда ҳам алмашмаса, бундай система изоляцияланган система дейилади.