Главная > Разное > Диаграммы равновесия металлических систем
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Скрытая теплота превращения

При образовании твердого раствора скрытая теплота плавления растворителя может быть определена по углу наклона кривых ликвидуса и солидуса (рис. 22), если составляющие элементы одноатомны в жидком и в твердом растворах. В таком случае, если тангенсы углов наклона солидуса и ликвидуса в точке затвердевания чистого растворителя, то можно написать соотношение:

скрытая теплота плавления;

газовая постоянная;

абсолютная температура.

Вывод приведенного уравнения основан на допущении, что в твердом и в жидком растворах молекулы одноатомны. Это допущение обычно оправдывается в твердых растворах замещения, где раствор образуется простой заменой атома одного сорта атомом другого сорта. В твердых растворах внедрения положение менее определенное, так как там возможно химическое взаимодействие между растворителем и растворимым и могут образоваться молекулы соединения. В жидких растворах задача еще сложнее. В этом случае могут присутствовать связанные в молекулах атомы растворителя или растворенного вещества, а также молекулы их соединений. Поэтому приведенное уравнение не всегда может быть надежно использовано для вычисления скрытой теплоты плавления.

Рис. 22. I — производная ликвидус; III — производная солидус

Можно было бы полагать, что если скрытая теплота плавления известна, уравнение может быть использовано как критерий одноатомной природы жидкого или твердого раствора. Однако это не так. Если, например, растворитель В присутствует и в твердом, и в жидком растворах в форме молекул отношение производных солидуса и ликвидуса при нулевой концентрации В такое же, как для одноатомной жидкости. Это утверждение справедливо лишь для отношения производных при бесконечном разбавлении раствора; с увеличением концентрации образование молекул соединения влияет на относительный наклон кривых ликвидус и солидус.

Основанное на допущении об одноатомных растворах приведенное выше уравнение имеет общий характер и поэтому применимо также к равновесию между двумя твердыми фазами.

Для диаграммы равновесия типа представленной на рис. 15 температура превращения металла А понижается с увеличением концентрации металла В в твердом растворе. Между граммами рис. 15 и рис. 22 существует формальная аналогия, но двухфазная область (жидкость+твердый раствор) диаграммы рис. 22 заменяется на диаграмме рис. 15 двухфазной

областью (твердый раствор твердый раствор). По тангенсам углов наклона граничных кривых при нулевом составе с помощью приведенного выше уравнения можно вычислить скрытую теплоту превращения чистого растворителя.

Уравнение в указанном виде относится к растворам при бесконечном разбавлении. Для более концентрированных растворов теоретическое исследование было проведено Джонсом [15].

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление