Page 523 - Основы_химии

Р А С Т В О Р Ы И С П Л А В Ы . 517

Рассмотренные выше диаграммы двойных систем (фиг. 5, 7 •— 12)
представляют замкнутые плоские полигоны (n j - 1 = 2); для них получается
-
очень простое соотношение а 0 — «, = О или « 0 = «j, т.-е. число точек -равно
числу линий полигона, что вполне согласуется с действительностью.
При п f-1 = 3, для полиэдрических комплексов в пространстве трех
-
измерений мы имеем, как частный случай выражения Пуанкаре, известную
формулу Эйлера (1752) для многогранников:
«о — « і + а 2 — 2 = 0.
Ha основании приведенных данных, в химических диаграммах следует
различать д в а р о д а з а м е ч а т е л ь н ы х т о ч е к , которые предста­
вляются весьма важными для изучения природы равновесия:
1) С и н г у л я р н ы е т о ч к и , состав которых является постоянным
(инвариантным) при изменении факторов равновесия и характеризует закон
кратных пропорций. В них происходит пересечение двух ветвей о д н о й и
т о й ж е к р и в о й (рис. 12, 13).
2) Э в т е к т и ч е с к и е и п е р е х о д н ы е точки, отвечающие пересече­
нию различных кривых (рис. 6 —12). Под влия­
нием факторов равновесия (давления, прибавления
других веществ), их состав подвергается измене- ,
нию. Эти точки определяют состояние системы •
с нулевой степенью свободы (нонвариантное равно­
весие), когда число m сосуществующих фаз может
быть определено по формуле m = n -f- 2. Для двой­
ных систем число компонентов п = 2 и следова- д
тельно m = 4. При наличии жидкости и пара,
число твердых фаз, слагающих эвтектическую
смесь в устойчивом состоянии, равняется двум.
Изучение физических свойств и микро­
структуры затвердевших сплавов находится
в полном согласии с этими данными термине- РЮ. и.
ского анализа.
Г Л А В А I I I .
Т в е р д ы е м е х а н и ч е с к и е с м е с и . Когда компоненты кристал­
лизуются в чистом состоянии и нет образования новых химических соеди­
нений, затвердевший сплав состоит из механической смеси двух составных
частей и изменение свойства е в зависимости от состава х выражается пря­
мой линией (фиг. 14, J), соединяющей вершины ординат компонентов. Это
указывает на сложение или аддитивность свойств системы, вычисляемых
по правилу смешения. Так, например, удельный объем ѵ смеси или объем,
занимаемый единицей веса веіцества, может быть определен по уравнению:
ѵ = ѵ {х -{-ѴІІІ — х),
где «j, и X, (1 — х) — удельные объемы и содержания компонентов В
и А в смеси.
При нахождении химического соединения AB диаграмма (х, е) состоит
из двух прямых линий, пересекающихся на ординате состава соединения.
Здесь следует различать три случая, когда ордината свойства е, принад­
лежащая AB, находится между, выше или ниже ординаты чистых компо­
нентов (рис. 14, 2, 3, 4). Для объемного сжатия и теплового эффекта, опре­
деляющих разности в состоянии затвердевшей системы до и после образо­
вания соединения, свободным компонентам принадлежат нулевые значения
(рис. 14, б). Все указанные типические случаи осуществлены на ряде