Введение

Кафедра общей и физической химии

Физическая химия

Фазовые диаграммы

Учебное пособие

Санкт-Петербург

УДК 541.1.076 (075.83)

ББК 24.5

Авторский знак Ф505

Физическая химия. Фазовые диаграммы. Составители: Д.Э. Чиркст, О.В. Черемисина, И.И. Иванов, О.Л. Лобачева, Т.Е. Литвинова, Н.В. Джевага.

Изложены основы построения и чтения фазовых диаграмм одно-, двух- и трехкомпонентных систем, включая водно-солевые системы. Приведены примеры типовых диаграмм состояния; описана последовательность их решения, даны примеры решения фазовых диаграмм. Учебное пособие предназначено для аудиторных и самостоятельных занятий по дисциплинам «Химия», «Физическая химия», «Физическая и коллоидная химия» для студентов направлений 130301 «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых», 130302 «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания», 130306 «Прикладная геохимия, петрология, минералогия», 130405 «Обогащение полезных ископаемых», 130603 «Оборудование нефтегазопереработки», 150102 «Металлургия цветных металлов», 150103 «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей», 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств», 240403 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов», 280202 «Инженерная защита окружающей среды».

Научный редактор: проф. Чиркст Д.Э.

Рецензенты: доктор химических наук, заведующий кафедрой химической термодинамики и кинетики Санкт-Петербургского государственного университета Тойкка А.М., кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии Санкт-Петербургского государственного университета Приходько И.В.

Введение

При изучении свойств гетерогенных систем широко используется метод, получивший название физико-химический анализ и основанный на графическом изображении зависимости между составом и свойствами системы с помощью диаграмм состояния. В большинстве случаев они строятся по экспериментальным данным (например, по кривым охлаждения) с применением специальной техники исследования и позволяют изучать до 140 различных физических и химических свойств системы.

Наиболее распространены диаграммы состояния, характеризующие зависимость между исходным составом систем и температурой фазовых превращений, протекающих в этих системах. Изучение подобных диаграмм позволяет легко определить взаимную растворимость компонентов системы в различных агрегатных состояниях, наличие у них полиморфных превращений, состав и свойства химических соединений, образованных компонентами, температуру всех фазовых превращений в системах заданного состава, изменение состава и относительного количества находящихся в равновесии фаз при изменении температуры, выбрать состав наиболее легкоплавкой или тугоплавкой системы и т.д.

Наглядность и высокая информативность диаграмм состояния обусловили их широкое применение в прикладных науках: химической технологии, петрологии, минералогии, гидрогеологии, металлургии, металловедении.