Систему А-В можно представить как бы состоящей из 2 простейших эвтектических диаграмм, где роль одного из компонентов играет устойчивое хим. соединение АmВn .
Кривые охлаждения четырех сплавов.
Хим. соединение АmВn разлагается ниже t пл. Имеются 2 точки нонвариантного равновесия-Р и Е. Пунктиром показан “скрытый” мах - так выглядела бы диаграмма, если бы хим. соединение АmВn плавилось без разложения.
Кривые охлаждения 3 сплавов-1,2,3.
Кривая охлаждения сплава1:первоначально при t1 выпадают кристаллы компонента А, жид. фаза меняет свой состав в интервале t1-tP по линии t1Р; при достижении жид. фазой состава Р получает развитие перитектическая реакция, в результате чего жид. фаза исчезает.
Для сплава2 при tP по перитектической реакции исчезают кристаллы компонента А, далее в интервале tP-tЕ из жид. фазы выпадают кристаллы АmВn, а при достижении жид. фазы состава Е происходит кристаллизация эвтектики АmВn +В. На кривой охлаждения сплава 2 наблюдается 2 площадли - при tP и tЕ.
На кривой охлаждения сплава3 наблюдаются перегиб при t3 – начало выделения кристаллов компонента В и площадка при tЕ - кристаллизация эвтектики В+ АmВn.
65. Физическая адсорбция и хемосорбция.
Сорбция – процесс поглощения одного вещества поверхностью или всем объемом другого вещества. Поглощаемое вещество – сорбат, поглотитель – сорбент (часто твердое тело).
Поглощение может происходить только поверхностью (адсорбция) или всем объемом (абсорбция).
Физическая адсорбция – адсорбат и адсорбент связаны лишь слабыми силами межмолекулярного взаимодействия.
Хемосорбция – процесс, при котором поглощаемое вещество химически взаимодействуют с поглотителем.
В результате проявления сил химической связи на поверхности адсорбента образуется новое химическое соединение.
В научной и производственной практике наибольшее значение имеет адсорбция (нежели абсорбция).
Адсорбционная способность адсорбента определяется по удельной площади поверхности 
степень дисперсности адсорбента.
Адсорбционная способность тем выше, чем меньше размеры частиц, на которые раздроблен адсорбент.
66. Величина и механизм адсорбции.
Сорбция – процесс поглощения одного вещества поверхностью или всем объемом другого вещества. Поглощаемое вещество – сорбат, поглотитель – сорбент (часто твердое тело).
Поглощение может происходить только поверхностью (адсорбция) или всем объемом (абсорбция).
Величина адсорбции – способность адсорбента поглощать адсорбат – это избыток массы адсорбата, отнесенный к единице поверхности адсорбента 
Механизм адсорбции.
Адсорбция связана с особым энергетическим состоянием частиц на поверхности адсорбента в отличие от энергетического состояния частиц, находящихся в объеме.
Молекулы жидкости верхнего (первого) слоя обладают избытком энергии по сравнению с молекулами нижнего (второго) слоя.
Силы, действующие на первый слой, стремятся втянуть молекулы внутрь слоя и сократить величину поверхности раздела.
Нескомпенсированность сил у молекул верхнего слоя выражается как некий избыток энергии поверхностного слоя.
Поверхностное натяжение – избыток свободной энергии в поверхностном слое, отнесенный к 
поверхности поглощающего тела. 
Поверхностное натяжение представляет собой максимальную полезную работу, затрачиваемую на образование единицы поверхностим т. е. фактически удельный потенциал поверхности.
За счет этой избыточной энергии и происходит притяжение поверхностью молекул газов и растворенных веществ.
67. Поверхностное натяжение твердых тел. Принцип Гиббса-Кюри.
Поверхностное натяжение – избыток свободной энергии в поверхностном слое, отнесенный к поверхности поглощающего тела.
Поверхностное натяжение представляет собой максимальную полезную работу, затрачиваемую на образование единицы поверхностим т. е. фактически удельный потенциал поверхности.
Образование новой поверхности происходит с увеличением энтропии (поглощением теплоты из среды и охлаждением, если не подводить тепло) 
При постоянстве поверхностного натяжения самопроизвольно могут протекать процессы, сопровождающиеся уменьшением поверхности, а не увеличением ее.
Поверхностное натяжение твердых тел.
ПН влияет на многие их свойства.
В кристаллах силы взаимного притяжения частиц в различных направлениях неодинаковы, поэтому и поверхностное натяжение неодинаково.
С этим связана определенная геометрическая форма кристаллов.
Принцип Гиббса-Кюри.
Та форма кристалла, которая отвечает наименьшему значению поверхностной энергии всех граней обладает наибольшей устойчивостью. 
68. Поверхностное натяжение растворов. Изотерма адсорбции Лэнгмюра. Уравнение Фрейндлиха.
Поверхностное натяжение – избыток свободной энергии в поверхностном слое, отнесенный к поверхности поглощающего тела.
Поверхностное растяжение растворов зависит от природы растворителя и растворенного вещества, от концентрации последнего и от температуры. Поверхностное натяжение как функция концентрации растворенного вещества при Т-const - изотерма поверхностного натяжения. 
Примечание автора. Обязательна графическая иллюстрация.
1 и 2 – поверхностно-активные вещества (ПАВ).
3 – поверхностно-инактивные вещества (ПИАВ).
Разность с в поверхностном слое – поверхностный избыток вещества Г (гамма).
Для ПАВ Г>0, для ПИАВ Г<0.
Поверхность твердых тел, как и жидкостей, обладает избыточной свободной энергией Гиббса. Твердые тела не могут (в отличие от жидкостей) самопроизвольно изменять площадь поверхности.
Величина адсорбции зависит от природы адсорбента и адсорбата, от давления газа, температуры.
Зависимость адсорбируемого количества газа от давления адсорбата при постоянной температуре – изотерма адсорбции.
Примечание автора. Обязательна графическая иллюстрация.
С ростом давления увеличивается количество адсорбируемого вещества.
Лэнгмюр при выводе уравнения изотермы сделал следующие допущения: 1. все места адсорбента одинаковы. 2. взаимодействие между частицами пренебрежимо мало. 3. адсорбционный слой состоит из одного слоя молекул, адсорбция локализованная – нет перемещения адсорбционного комплекса вдоль поверхности адсорбента.
Степень заполнения адсорбента адсорбатом: 
Скорость адсорбции: 
константа скорости адсорбции.
Скорость десорбции: 
константа скорости десорбции.
Адсорбционное равновесие наступает при 
Уравнение изотермы хорошо передает зависимости в области низких и области высоких давлений, но не всегда оправдывается в промежуточной области.
Процесс адсорбции экзотермичен: поглощение вещества протекает с выделением теплоты, десорбция – с поглощением теплоты.
Если адсорбируются несколько газов: 
Для адсорбции на неоднородной поверхности было предложено эмпирическое уравнение Фрейндлиха.
к и n – коэффициенты, постоянные для данного адсорбента и газа при данной температуре.
Уравнение Фрейндлиха, наоборот, не отражает особенностей изотермы в области высоких и низких давлений, но для области промежуточных давлений согласуются с опытными данными.
63. Дальтониды и бертоллиды.
Диаграмма состояния системы - диаграмма, указывающая, в каких фазовых состояниях находится система в зависимости от условий: температура, давление и состав.
Диаграммы плавкости – частный вид диаграмм состояния.
Дальтонид – устойчивое соединение, дающее эвтектики с компонентами А и В, отвечающее постоянному составу.
На рисунке гомогенности фазы простираются в обе стороны от вертикали 
Соединение - соединение, на котором основана фаза.
Если состав соединения, на котором основывается фаза переменного состава, лежит в пределах ее гомогенности, то фаза – дальтонидная фаза переменного состава. Если лежит вне пределов области гомогенности фазы – бертоллидная фаза переменного состава.
Возможен и такой случай, когда для фазы невозможно установить состав соединения.
Термин «бертоллид» был введен Курнаковым. Бертоллидные фазы образуются совсем немногими элементами.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
