Page 513 - Основы_химии

Р А С Т В О Р Ы И С П Л А В Ы . 507

Благодаря правилу фаз Гиббса представляется возможность отличать
устойчивые состояния от ложных. Максимальное количество фаз, находя­
щихся совместно в равновесии в кратной точке, равняется » -f- 2. Отсюда
следует, что при наличии жидкости и пара число присутствующих твердых
фаз не может быть больше'», т.-е. числа компонентов системы. Например,
если в двойном металлическом сплаве после затвердевания наблюдается нахо­
ждение трех твердых фаз, то следует притти к заключению, что одна или
две из них являются лишними и находятся в неустойчивом состоянии.
Действительно, при продолжительном нагревании или отжиге такого сплава
неустойчивые фазы постепенно исчезают и сплав приводится к равновесному
состоянию из одной или двух твердых фаз.
Ф и з и к о - х и м и ч е с к и й а н а л и з . Нужно отметить, что отвлечен­
ные идеи Гиббса долгое время не находили себе применения, пока Ван-
дер-Ваальс и Розебум (1887) с учениками не показали их плодотвор­
ность на целом ряде экспериментально разработанных примеров. С дру­
гой стороны, потребности промышленности заставили обратить внимание
широких технических кругов на сплавы, шлаки, силикаты, соляные рас­
творы и другие вещества, которые имеют важное практическое значение,
но почти недоступны приемам обычного препаративного химического
исследования. На металлических объектах была выработана специальная
методика термических и микроскопических наблюдений, послуживших осно­
ванием современной металлографии. Благодаря трудам Ле Шателье,
Шарпи, Розебума, Вант-Гоффа, Гейкока с Невилем, Робертс-
Аустина, В. Ф. Алексеева, И. Ф. Шредера, Г. А. Таммана и других
ученых возник «термический анализ», который имеет громадное применение
в науке и технике. Достаточно привести, что число двойных систем одних
органических соединений, изученных термическим методом, определяется
многими тысячами (В. Н. Меншуткин, 1918). С течением времени гра­
ницы исследования значительно расширились включением в работу электро­
проводности, упругости паров, внутреннего трения, твердости, давлений исте­
чения и других физических и механических свойств. При этом оказалось
возможным определять тончайшие различия в состоянии вещества, неулови­
мые термическим путем. Добытые результаты постепенно привели к созданию
нового отдела общей химии — физико-химического анализа, который имеет
целью определение соотношений между составом х и свойствами е равно­
весных систем, результатом чего является графическое построение диаграммы
«состав - свойство» (а>, е).
В настоящее время известно более двадцати измеримых свойств,
могущих служить для соответствующих геометрических построений. Эти
разнообразные свойства можно распределить по их взаимной связи на
несколько категорий, указывающих главные отделы методики физико-хими­
ческого знализа, как это сделано на таблице I I (стр. 508).
Большинство перечисленных методов уже получило широкое распро­
странение не только при теоретических исследованиях общей химии, но
и для практических приложений в технике и промышленности, Не зная в
большинстве случаев алгебраического уравнения той сложной функции, которая
определяет зависимость между составом и свойствами фаз, образующихся
в системе, мы можем выразить эту зависимость совершенно точно графи­
ческим путем и притом не только качественно, но и количественно. Заме­
чательно, что между многими отдельными группами свойств, например,
между температурой t, упругостью пара р, электродвижущей силой и, суще­
ствует внутренняя связь, которая обусловливает общность геометрического
строения соответствующих диаграмм (х, t), (х, р), (х, i t ) и облегчает их
сравнительное изучение.