На основании данных о температурах начала кристаллизации двухкомпонентной системы выполните задания.
Постройте диаграмму фазового состояния системы А-В
Обозначьте точками: I - жидкий расплав содержащий а% вещества А, II - расплав содержащий а% вещества А находящийся в равновесии с кристаллами химического соединения, III - равновесие трех фаз.
Определите состав устойчивого химического соединения.
Определите качественный и количественный состав эвтектик
Укажите в каком фазовом состоянии находятся системы содержащие b,c,d% вещества при температуре Т1? Что произойдет с этими системами если их охладить до температуры Т2?
Определите при какой температуре начнет отвердевать расплав содержащий с% вещества А? При какой температуре он отвердеет полностью? Каков состав первых кристаллов?
Какой компонент и в каком количестве выкристаллизуется из системы если 1 кг расплава содержащего а% А охладить от Т1 до Т2?
Решение
Вар Система Молярное содержание А, % Т,К начала
кристаллиз. Молярное содержание А, % Т,К начала
Кристаллиз.
23 А – MgSO4
В – K2SO4
0
10
20
30
40
50 1349
1308
1236
1123
1019
1103 63,9
66,8
71
75,3
82,2
100 1200
1203
1197
1177
1247
1397
Т1,К а b
c
d
Т2,К
1273 50 90 10 50 1073
Фазовая диаграмма представлена на следующем рисунке
d'
a'
a
d
II
d
III
с'
b'
с
b
III'
IV
I
Обозначены точками: I - жидкий расплав содержащий 50% вещества А – система начинает плавится при температуре 1103 К, при более высоких температурах система находится в расплавленном состоянии.
II - расплав содержащий 50% вещества А находится в равновесии с кристаллами химического соединения – от температуры 1019 К до температуры 1103 К.
III - равновесие трех фаз будет в точках эвтектики: первая при температуре 1019 К, содержание компонента А – 40%, вторая Т = 1177 К, содержание А – 75,3%.
3. Состав устойчивого химического соединения определяется по точке IV что соответствует 66,8 мол% MgSO4 и 33,2 мол% K2SO4
. Состав: 2MgSO4·K2SO4.
Качественный и количественный состав эвтектик определяется точками III и ІІІ'. В точке эвтектики III в равновесии находятся три фазы – две твердых (кристаллы вещества K2SO4 + кристаллы химического соединения 2MgSO4·K2SO4) и одна жидкая (расплав). Состав: 40 % MgSO4 и 60 % K2SO4, при Т = 1019 К К.
В точке эвтектики ІІІ' в равновесии находятся три фазы – две твердых (кристаллы химического соединения 2MgSO4·K2SO4 + кристаллы вещества MgSO4) и одна жидкая (расплав). Состав: 75,3 % MgSO4, и 24,7 % K2SO4 при Т = 1177 К.
b
c
d
Т2,К
90 10 50 1073
Системы содержащие 90, 10 и 50 % вещества А при температуре Т1 1273 К находятся в следующих фазовых состояниях:
В системе содержащей 90 мол. % А при 1273 – точка b – в равновесии находятся расплав и кристаллы MgSO4. При охлаждении до точки b', T =1073 K система проходит через следующие этапы: до температуры 1177 К охлаждается гетерогенная система – кристаллы MgSO4- расплав
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
