Пәннің ОҚУ-Әдістемелік қҰралы физикалық және коллоидтық химия
Сұйықтағы газ ерітінділері
жүктеу/скачать 415,87 Kb.
|
УМКД+физ+химия
- Бұл бет үшін навигация:
- Үшкомпоненттік жүйелер
| Сұйықтағы газ ерітінділері. Сұйықтағы газдардың ерігіштігі қысым, температура, сол сияқты еритін газдар мен еріткіш табиғатына байланысты болады. Газдардың сұйықтығы ерігіштігінің қысымға тәуелділігі Генри заңымен анықталады. Ол заң бойынша, тұрақты температурадағы еріген газдардың мөлшері ерітінді бетіндегі еріген газдардың қысымына пропорционалды:
С = Г*р (5) мұндағы С - ерітіндідегі газ концентрациясы, Г - пропорционалдық коэффициенті, оны кейде Генри коэффициенті дейді, р - қысым. Газдар мен еріткіш араларында химиялық реакция жүрген, сондай-ақ қысымы жоғары ерітінділер Генри заңына бағынбайды. Идеал газдар қоспасының ерігіштігі Дальтон заңына бағынады: газ қоспасындағы әрбір жеке газдың ерігіштігі өздеріне сәйкес парциалды қысымға пропорционалды және басқа газдардың қоспада болғанына тәуелсіз. Ерігіштікке қысым сияқты температура да әсер етеді. Егер тұз, негіз, қышқыл секілді қосылыстардың ерігіштігі температура жоғарылағанда артса, газдарда керісінше, температура жоғарылаған сайын газдардың ерігіштігі төмендейді. Сондай-ақ газдарды еріткенде, суға баска қосылысты қосса, айталық әйтеуір бір электролитті қосса, онда газдың ерігіштігі нашарлайды. Әдетте мұндай құбылысты высаливание дейді Үшкомпоненттік жүйелер Үшкомпонентті жүйелердің диаграммасын құру үшін де, екі компоненттік жүйелердегі сияқты қосымша жағдай: p=const қабылданады. Айнымалы параметрлер температура мен компоненттердің екі концентрациясы болады. Сонымен, p=const болғанның өзінде үш тәуелсіз параметр қалады. Сондықтан ондай жүйелердің күй диаграммаларын жазықтықта емес, кеңістікте көрсетуге тура келеді. Үшкомпонентті жүйелердің құрамын көрсету үшін Дж. Гиббс теңқабырғалы үшбұрышты ұсынды, онда үшбүрыштың әр қабырғасына параллель сызықтардан құралған координаттық тор болады (1-сурет). А шыңы A компонентінің 100%-дық мөлшеріне сәйкес келеді, 9-9 сызығы А компонентінің 90%-мөлшеріне, 8-8 сызығы 80% мөлшеріне және тағы с.с болып кете береді. Осыған ұқсас В шыңы В компонентінің 100% мөлшеріне; 1-1/ сызығы В компонентінің 90% мөлшерін; 2-2/ сызығы В компонентінің 80% мөлшері және т с.с болады. С компоненті үшін 100% мөлшері С шыңында болса, 1-9 сызығы 90% мөлшері, ал 2-8' сызығы 80% мөлшеріне сәйкес келеді. Мысалы, р нүктесінде 5-5', 2'-8 және 3-3 сызықтарының қиылысында тұр. Ендеше жүйе В компонентінің 50%-ынан, С компонентінің 20%-ынан және А компонентінің 30%-ынан тұрады. Жүйенің әрбір құрамы үшбұрыштың тек бір нүктесі арқылы анықталады. Үшкопонентті жүйенің диаграммасын үшжақты тікбұрышты призманын көмегімен тұрғызады. Призманың негізі Гиббстің теңқабырғалы үшбұрышы болады. Берілген құрамды көрсететін нүктеге жүргізілген перпендикулярдың ұзындығы оның қасиетіне, мысалы, оның балқу температурасына сәйкес келеді. Zn-Cd-Bi (2-сурет) үшкомпоненттік жүйе күйінің қарапайым диаграммасын қарастырайық. Б ұл жүйенің үш компонентті сұйық күйде өзара шексіз араласады, ал қатты күйде қатты ерітінді де, химиялық қосылыстарды да түзбейді. Көрсетілген металдардан тұратын балқыманы суытқанда мырыштың, кадмийдің және висмуттың жеке кристалдары түзіледі. Диаграммадағы А, В және С нүктелері - висмуттың (271°С), кадмийдің (321°С) және мырыштың (419,4°С) кристалдану (балқу) температуралары. Әрбір вертикальды қатарға екіжүйелік жүйе күйінің диаграммасы: А/АЕ1ВВ/ қабырғасы- Bi-Cd жүйесінің, А/АЕ2СС/ қабырғасы Ві- Zn жүйесінің, ал В/ВЕ3СС/ Cd- Zn жүйесінің күй диаграммалары. E1E2,E3 нүктелері сәйкесті екі жүйелік жүйелердің эвтектикаларына сәйкес келеді. АE1E4E2, ВE2E4E3 және СE2E4E3 беттері әртүрлі құрамдағы балқымалардан висмут, кадмий және мырыштың кристалдану беттері; E1E4 - сызығы- Cd + Ві эвтектикалық кристалдану сызығы; E3E4 -сызығы- Zn+ Cd эвтектикалық кристалдану сызығы. E4нүктесі үшін эвтектикалык (Zn+ Cd+ Bi) кристалдануына сәйкес келеді. Е1,Е2,Е4 нүктелерінің проекциялары және Е1Е4,Е2Е4,Е3Е4 сызықтары призманың (үшбұрыштық ауданы) негізінде сәйкесті эвтектикалардың құрамдарын анықтауға мүмкіндік береді. Бір мысал қарастырайық. М құрамды сұйықфаза М1 нүктесіне дейін суытылсын. М нүктесінде кадмийдің кристалдануы басталады. Әрі қарай суытқанда кристалдану температурасы М2 нүктесіне дейін кемиді; М1М2 сызығы кадмийдің кристалдануына сәйкес келеді. М2 нүктесінде кос эвтектика (Cd+ Bi) кристалданады. Тағы одан әрі қарай суытқанда эвтектиканың кристалдануы Е4 нүктесіне дейін жүреді. Е4 нүктесінде үштік эвтектика (Zn+ Cd+ Bi) кристалданады. жүктеу/скачать 415,87 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|