|
1.5.Izomorf moddalarning birgalikda kristallanish mahsuloti aralash kristall deyiladi.
Tarkibi eritmaning tarkibiga bog'liq bo'lgan bir hil faza bo'lib, aralash kristall bir vaqtning o'zida qattiq eritma hisoblanadi.
Izomorf sistemalar uchun holat diagrammasi shaklga ega (8-rasm, a).
T A KL ' T B egri chizig'i likvidus deb ataladi. Ushbu egri chiziqdagi nuqtalar kristallanishning boshlanishiga to'g'ri keladi. Har qanday harorat va konsentratsiyada likvidatsiya egri chizig'idan yuqorida tizim suyuq holatda bo'ladi - A va B komponentlarning erishi. Demak, , . Tizimning erkinlik darajalari soni bivariantdir.
7-rasm. Izomorf sistemaning holat diagrammasi
T A L'''T B egri chizig'i solidus deyiladi. Ushbu egri chiziqdagi nuqtalar kristallanishning oxiriga to'g'ri keladi. Quyida uning tizimi faqat bitta qattiq faza shaklida mavjud bo'lib, bu A va B komponentlarining qattiq eritmalarining uzluksiz seriyasidir . Demak, , . Tizimning erkinlik darajalari soni bivariantdir.
Likvidus va solidus egri chiziqlari A va B komponentlarning erish nuqtalari bo'lgan TA va TB nuqtalarida yaqinlashadi .
Likvidus va solidus egri chiziqlari o'rtasida W + T maydoni mavjud bo'lib, uning doirasida tizim ikki fazadan iborat: suyuq eritma va qattiq faza - aralash kristallar AvaB. Bu tizim monovariant: , , keyin , shuning uchun har qanday o'zboshimchalik bilan tanlangan harorat suyuq eritma va qattiq faza - aralash kristallarning aniq belgilangan kompozitsiyalariga mos keladi.
Suyuq fazaning tarkibi suyuqlik egri chizig'ida, qattiq fazaning tarkibi solidus egri chizig'ida joylashgan.
Izomorf sistemalarning holat diagrammasi silliq, burmalarsiz, likvidus va solidus egri chiziqlari bilan tavsiflanadi. Bu turdagi likvidatsiya egri chizig'i tizimning holatini o'zgartirish jarayonida allaqachon hosil bo'lganlardan tashqari hech qanday yangi fazalar paydo bo'lmasligini anglatadi. Davlat diagrammasida uchta faza muvozanatda bo'ladigan nuqtalar yo'qligi va erkinlik darajalari soni nolga teng bo'lganligi sababli, LL ' L ''' sovutish egri chizig'ida gorizontal kesmalar mavjud emas (8-rasm).
Haqiqatan ham, har qanday konsentratsiyali eritma sovutilganda, faqat bitta faza kristallanadi - uning tarkibi u bilan muvozanatdagi suyuqlik fazasining tarkibi bilan belgilanadigan qattiq eritma.
Keling, ushbu jarayonni ko'rib chiqaylik. Tarkibi komponentlarning aralashmasi bo'lsin l . Eritmaning sovishini ko'rib chiqing, majoziy nuqta L bilan belgilanadi .
T 1 haroratda nuqtada L ' qattiq eritmasi kristallana boshlaydi va d ' tarkibli qattiq eritma bilan muvozanatdagi l tarkibidagi eritmadan iborat ikki fazali tizim hosil bo'ladi . T 1 dan T 3 gacha bo'lgan harorat oralig'ida erkinlik darajalari soni 1 ( ). Har bir harorat suyuq va qattiq eritmalarning ma'lum tarkibiga mos keladi. Masalan, l tarkibining ko'rib chiqilayotgan tizimi T2 (nuqta L'') haroratgacha sovutilsa , u ikki fazadan iborat bo'ladi.
Ularning tarkibini aniqlash uchun L ''nuqta orqali izoterma (tugun) o'tkazamiz , uning suyuqlanish chizig'i ( K ) bilan kesishishi suyuqlik fazasining ( k ' ) va solidus chizig'i ( n ) tarkibini beradi. ) qattiq fazaning tarkibini aniqlaydi ( n ' ).
Tutqich qoidasini qo'llash orqali qattiq va suyuq fazalarning massasini aniqlash mumkin
,
bu yerda m w - eritmaning massasi (suyuq faza);
m t - kristallarning massasi (qattiq faza);
L'' n va K L '' - tugundagi segmentlarning uzunligi.
Eritmaning to'liq qotib qolishi L ''' harorat T 3 da sodir bo'ladi . Bunday holda, qattiq eritmaning tarkibi dastlabki eritmaning tarkibiga mos keladi ( l ).
8-rasm.Oltin-platina izomorf sistemasi holat diagrammasi.
Pt va 80% Au tarkibiga mos keladigan y o'qida biz T = 1567K (kristallanishni boshlash harorati) va T = 1405K (kristallanishning yakuniy harorati) ni chizamiz. Xuddi shunday, biz boshqa kompozitsiyalarga mos keladigan nuqtalarni topamiz. Ushbu nuqtalarni bog'lab, biz ikkita egri chiziqni olamiz A k CB - suyuqlik chizig'i va AmdB - izomorf ikki komponentli tizimning diagrammasini ifodalovchi sof moddalarning erish nuqtalarida yaqinlashuvchi solidus chizig'i.
Suyuqlanish chizig'idan yuqorida butun sistema suyuq holatda ( , ), solidus ostida, qattiq holatda ( , ) bo'ladi. A k SW va AmdB egri chiziqlari orasida tizimning bir qismi suyuq holatda, bir qismi esa qattiq holatga ( , ) – suyuq va qattiq eritmalarning muvozanatli birga yashash hududiga o‘tgan. Suyuq va qattiq holatda bo'lgan moddalar miqdori leveraj qoidasi bilan belgilanadi.
Pt va 25% Au ( C' ) ni o'z ichiga olgan tizimning kristallanishi T = 1925K da boshlanadi.
Kristallanish qattiq fazaning tarkibi dastlabki suyuqlik fazasining tarkibiga teng bo'lganda, ya'ni 1688K ( C'' ) da tugaydi.
Birinchi kristallning tarkibi kristallanish boshlanishi izotermasi d ' tarkibiga mos keladigan solidus chizig'i ( d ) bilan kesishish nuqtasi bilan aniqlanadi.
4. Tarkibida 40% Pt va 60% Au boʻlgan sistema 1650K ga sovutilganda geterogen boʻladi - u k ' tarkibidagi suyuq faza va m ' tarkibli kristallardan iborat . Kristallarning massasi va suyuqlik fazasi leverage qoidasi bilan aniqlanadi: qattiq fazaning og'irligi suyuqlik fazasining og'irligiga bog'liq, ya'ni :
.
Aralashmaning umumiy og'irligi 1,5 kg, va agar x qattiq fazaning (kristallarning) massasi ekanligini qabul qilsak, u holda (1,5 - x ) suyuqlik fazasining massasi. Qo'llarning uzunligini o'lchab kl va lm , biz x ni aniqlaymiz.
,
.
9-rasm. Temir-vanadiy sistemasining erituvchanlik diagramm
42
Do'stlaringiz bilan baham: |
