توازنات سائل ـ صلب : المخططات الثنائية

ذوبان المواد الصلبة في خليط السائل

عندما مادة صلبة \(A\) (نقية) في حالة توازن مع محلول سائل متكون من مادتين \(A\) et \(B\), ذوبان \(A\) في الخليط السائل يعطى ب :

\[\ln \left(\gamma _{A}{x}_{A}\right)=\frac{\Delta {h}_{A}^{\left(L-S\right)}}{RT_{A}^{\left(f\right)}}\left(1-\frac{T_{A}^{\left(f\right)}}{T}\right)+\frac{\Delta {c}_{pA}}{R}\left(1-\frac{T_{A}^{\left(f\right)}}{T}+\ln \left(\frac{T_{A}^{\left(f\right)}}{T}\right)\right)\]

حيث \[\Delta {h}_{A}^{\left(L-S\right)}\] هو المحتوى الحراري لانصهار الجسم \(A\), \[{T}_{A}^{\left(f\right)}\] درجة حرارة انصهاره، و \[\Delta {c}_{pA}={c}_{pA}^{\left(S\right)}-{c}_{pA}^{\left(L\right)}\] الفرق في السعة الحرارية بين الحالة الصلبة والسائلة للمادة النقية \(A\).

الأشكال الأكثر شيوعا لمخططات الاطوار

رسم تخطيطي مع نقطة سهل الانصهار (اتيكتيك) : سهل الانصهار(اتيكتيك) (E) هو توازن بين مادتين صلبة ومادة سائلة،و هي أدنى درجة حرارة التي يمكن أن توجد في طور سائل.

مخطط للنظام بارا الزايلين (A) اورتو الزيلين (B)معلومات[1]

المركبات المعرفة  : فمن الممكن أن الاجسام \(A\) و \(B\) تشكل، في حالة صالبة، صلب ستوكيوميتري له صيغة \(\ce{A_mB_n}\). حالتين ممكنة :

  • انصهار متطابق للمركب المعرف (النقطة F) : انصهارالمركب المعرف في محلول سائل من نفس التكوين

مخطط اطوار النظام سيليسيوم مغنسيوممعلومات[2]
  • انصهارلا متطابق للمركب المعرف (نقطة P ، أو بيريبببتيك) : تحوّل المركب المعرف الى صلب مختلف وسائل

مخطط اطوار النظام BaCl2 - CaCl2معلومات[3]

محاليل صلبة : المواد الصلبة \(A\) و \(B\) يمكن أن تتعايش في نفس التركيب البلوري، والذي يتصرف كطور واحد (محلول صلب من استبدال أو إدخال).

إذا كانت المادتين الصلبة قابلة للامتزاج كاملا، نحصل على مخططات الاطوار مشابهة جدا لعدسات توازن سائل بخار :

مخطط التوازن من خليط التنغستين (W) - التيتانيوم (Ti) فوق 1500 Kمعلومات[4]

عندما المادتين الصلبة غير قابلة للامتزاج كاملا، تشكل المحاليل صلبة، على مخططات الاطوار، المناطق في محيط بلورات نقية :

مخطط التوازن للنظام القصدير (Sn) – الرصاص (Pb)معلومات[5]

محاكاة

يمكن إجراء هذه المنشآت لخلائط مختلفة، مع مواصفات التي يختارها المستخدم في البرنامج لحساب التوازنات سائل ـ صب.

إضافةالحصول على الفصل الكامل

تم تطوير هذه المفاهيم في الفصل "توازنات سائل ـ صلبÉquilibres liquide-solide ".

الوصول المباشر : https://nte.mines-albi.fr/Thermo/fr/co/Module_ELS.html