ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изображение трехкомпонентных систем в прямоугольных координатах из "Теоретические основы процессов переработки металлургического сырья " Этот способ изображения диаграмм состояния тройных систем был разработан Шрейнемакерсом применительно к исследованию растворов. Концентрацию растворенных веществ В и С выражают в относительных единицах количество соли на определенное количество воды (например, на 100 г или на 1000 моль воды). [c.95] Для построения используют прямоугольную систему координат, в которой за начало принимают точку чистой воды А, по осям абсцисс и ординат откладывают соответствующие данной фигуративной точке количества компонентов В и С. Чистым солям В я С соответствуют бесконечно удаленные точки осей координат. В связи с этим на такой диаграмме нельзя пользоваться правилом рычага, а применяют лишь правило соединительной прямой. [c.95] При изотермическом испарении разбавленного раствора состава то на участке тфц из него будет удаляться вода, поэтому общее изменение состава системы изобразится в виде линии, проведенной из точки Л. В точке nii начнется выделение соли В в твердую фазу. При дальнейшем испарении состав системы будет изменяться по линии а состав раствора по линии насыщения гп Е. Для определения состава раствора следует через точку состава системы (например, т ) провести прямую, параллельную оси ординат. Пересечение ее с линией насыщения характеризует состав жидкой фазы, соответствующий состоянию системы в точке /пг. По достижении системой точки тз начнется одновременная кристаллизация солей В W С. Состав раствора в точке Е сохранится до полного высыхания. [c.96] По мере испарения воды состав системы будет меняться по линии mim2, а раствора — по линии насыщения rtiiP. По достижении точки Р в твердую фазу начнет переходить безводная соль С. Точка Р нонвариантна. Для нее характерно обезвоживание ранее выпавшего кристаллогидрата с образованием безводной соли. Состав по мере удаления из системы воды будет меняться от m2 к т . При этом состав раствора постоянен и соответствует точке Р, а состав твердой фазы будет характеризоваться участком вертикали между точками К и С. Определить этот состав можно, если соединить точку состава раствора Р с точкой состава системы, например m3. Тогда точка Ki укажет состав твердой фазы. [c.97] После обезвоживания всего кристаллогидрата система приобретет лишнюю степень свободы, станет моновариантной дальнейшее удаление из нее воды приведет к изменению состава системы по линии а состава раствора — по линии насыщения солью С—РЕ, а составу твердой фазы будет соответствовать находящаяся в бесконечности точка С. При совпадении состава жидкой фазы с эвтонической точкой Е система высохнет до конца с выделением в твердую фазу солей В я С. [c.97] При образовании в системе двойной соли вид изотермы растворимости в прямоугольных координатах также будет зависеть от характера растворения этой соли в воде. На рис. 4-17 изображена растворимость в системе с конгруэнтно растворимой двойной солью D. Линия растворения этой соли в воде AD проходит через область ее кристаллизации EiE RH. Если испарять раствор, характеризуемый точкой на этой линии, например состава Шо, то по достижении точки d на линии насыщения двойной солью система высохнет до конца, поскольку в этой точке составы раствора и выделяющейся соли одинаковы. [c.98] Если изотермическому испарению подвергнуть раствор состава К, то по достижении точки Ki начнется кристаллизация двойной соли. Состав раствора начнет изменяться от точки Ki к точке Ег, здесь система высохнет до конца и в твердой фазе будут присутствовать двойная соль D и соль С. При испарении раствора состава Р и достижения линии насыщения состав будет изменяться по линии Р1Е2, где раствор высохнет до конца. [c.98] Чтобы определить направление изменения состава растворов, можйо воспользоваться правилом векторов (см. с. 90). Точка Ki соответствует состоянию системы в момент испарения воды и кристаллизации соли D. Вектор испарения воды будет направлен по продолжению луча АКь вектор, соответствующий выделению соли из раствора, должен быть направлен от точки состава этой соли, т. е. по продолжению луча DKi. Результирующая этих двух векторов указывает направление на эвтони-ческую точку Ei. Точно так же результирующая векторов для точки Pi укажет направление на эвтонику Е2. Таким образом, конечный пункт кристаллизации солей будет определяться положением фигуративной точки состава исходного раствора. [c.98] Изотермическая диаграмма растворимости при образовании в системе инконгруэнтно растворимой двойной соли изображена на рис. 4-18. Для упрощения принимают, что двойная соль кристаллизуется в виде кристаллогидрата, поэтому ее состав будет характеризоваться точкой, расположенной не в бесконечности, а в конкретной точке D диаграммы. Линия растворения двойной соли пересекает линию насыщения соли С. Изотермическое испарение растворов зависит от положения фигуративной точки исходной системы. Если точка состава исходного раствора М лежит ниже линии растворения соли D, т. ё. исходный раствор богаче солью С, чем двойная соль, процесс испарения закончится в точке Е, характеризующей одновременную кристаллизацию соли С и двойной соли D. [c.98] Если фигуративная точка исходного раствора К лежит выше линии растворения двойной соли, то точка Ei не будет означать конец кристаллизации. Поскольку исходный раствор беднее солью С по сравнению с выделяющейся двойной солью, в точке El начнется растворение соли С, выделившейся на участке KEi, и после ее исчезновения из твердой фазы состав раствора по мере испарения будет изменяться но линии Е1Е2. При этом из раствора будет выделяться двойная соль. Процесс закончится в точке Е2 при одновременном осаждении соли В и двойной соли D. [c.99] Если состав исходного раствора N лежит на линии растворения инконгруэнтно растворимой соли, то точка d на линии насыщенного раствора не будет конечной точкой кристаллизации, поскольку состав раствора не идентичен с выделяющейся твердой фазой. Дальнейшее изменение состава раствора можно определить, пользуясь правилом векторов. [c.99] Вернуться к основной статье