Раздел - физико-химический анализ
Cтраница 1
Раздел физико-химического анализа, изучающий превращения в гетерогенных системах по кривым нагревания и охлаждения, называется термографией. Кривые нагревания и охлаждения относятся к типу кинетических кривых температура - время, снятых при определенных условиях теплообмена вещества с внешней средой. При записи этих кривых, получивших название термограмм, поддерживается постоянная или монотонно изменяющаяся скорость теплообмена испытуемого образца с внешней средой. Если в интервале изучаемых температур образец не претерпевает изменений, сопровождающихся тепловыми эффектами, записанные термограммы имеют вид прямых линий или монотонно изменяющихся кривых. Фазовые и другие превращения в образце, сопровождающиеся тепловыми эффектами, изменяют монотонный вид кривых температура - время. На них появляются точки перегиба, излома, площадки, максимумы и минимумы. [1]
Раздел физико-химического анализа, посвященный изучению зависимости температуры кристаллизации или плавления исследуемой системы от ее состава, называется термическим анализом. Объектами термического анализа Служат самые разнообразные вещества: металлы, органические соединения, соли и др. Данные термического анализа оформляются в виде диаграммы плавкости. Экспериментально систему А-В изучают во всем интервале концентраций от чистого компонента А до чистого компонента В. [2]
Особое значение имеет раздел физико-химического анализа, в котором изучаются плавкость, растворимость, теплоемкость и другие тепловые свойства. Наиболее важно изучение температур плавления и затвердевания ( плавкости) при помощи метода термического анализа. Этот метод основан на изучении температуры охлаждаемой ( нагреваемой) системы. Результаты измерений наносятся в виде кривых охлаждения, представляющих график зависимости температуры охлаждающейся системы от времени. На основании анализа этих кривых производится построение диаграммы плавкости. [3]
Особое значение имеет раздел физико-химического анализа, в котором изучаются плавкость, растворимость, теплоемкость и другие тепловые свойства. Наиболее важно изучение температур плавления и затвердевания ( плавкости) при помощи метода термического анализа. [4]
 |
Кривые охлаждения ( чистое вещество. [5] |
Особое значение имеет раздел физико-химического анализа, в котором изучаются плавкость, растворимость, теплоемкость и другие тепловые свойства. Наиболее важно исследование температур плавления и отвердевания ( плавкости) при помощи метода термического анализа. Этот метод основан на изучении изменений температуры охлаждаемой ( нагреваемой) системы. [6]
Для исследования металлических систем важное4 значение имеет раздел физико-химического анализа, изучающий зависимость температуры кристаллизации ( или плавления) от состава системы и называемый термическим анализом. [7]
Исследования гомогенных и гетерогенных систем составляют два самостоятельных раздела физико-химического анализа, объединенные только общей идеей, состоящей в том, что о превращениях в физико-химических системах судят по изменению свойств, не прибегая к выделению фаз в индивидуальном состоянии. Изучение гомогенных и гетерогенных систем проводится на основе разных теоретических представлений с использованием различных экспериментальных методов. Разобщенность между двумя разделами физико-химического анализа, сложившаяся в процессе его развития, является следствием того, что в их основе лежат различные фундаментальные законы. Теория гетерогенных систем базируется на правиле фаз, тогда как равновесия в гомогенных системах характеризуются законом действующих масс. И между ними еще не установлено звено, связывающее обе теории в единое целое. В последние 15 - 20 лет физико-химический анализ гетерогенных систем претерпевает определенный спад в своем развитии. Причиной его, как нам кажется, служит оторванность физико-химического анализа гетерогенных систем от исследований на молекулярном уровне. Современные экспериментальные методы исследований на молекулярном уровне с применением спек-трофотометрии, магнитной резонансной спектрометрии, ИК-спектроскопии, рентгене -, электроно - и нейтронографии ведутся либо препаративным методом, либо только при изучении гомогенных систем без всякой связи с фазовыми равновесиями. [8]
При разработке теории метрики химических диаграмм автор следовал идеям Степанова, однако считал, что задачей этого раздела физико-химического анализа является выявление геометрических образов на диаграммах состав - свойство, отвечающих образованию компонентами химических соединений различного состава. Кроме того, установление функциональной зависимости между составом и свойством системы должно служить основным методом для расчета констант равновесия химических реакций. При развитии теории метрики химических диаграмм предполагалось, что закон действующих масс имеет физический смысл на молекулярном уровне только при выражении константы равновесия через концентрации, как это вытекает из уравнения изотермы реакции Вант-Гоффа. Несоблюдение закона действующих масс применительно к реальным системам объясняется неправомерностью выражения константы равновесия через общие концентрации реагирующих веществ без учета их ионно-молекулярного состояния. Попытка Льюиса и его последователей устранить несоответствие теории с опытом посредством введения новой переменной - активности, которая призвана заменить концентрацию, не приводит к решению проблемы, так как при этом утрачивается физический смысл закона действующих масс на молекулярном уровне. Константа равновесия имеет физический смысл только при выражении ее через равновесные концентрации тех ионно-молекулярных форм реагирующих веществ, для которых пишется уравнение химической реакции. [9]
 |
Диаграмма плавкости. системы Cd-Bi. [10] |
Особенный - интерес для металлургов представляют диаграммы состав - температура плавления. Этот раздел физико-химического анализа называют термическим анализом, а графические зависимости температуры плавления от состава системы - диаграммами плавкости. [11]
Особого внимания заслуживают многокомпонентные системы, являющиеся основой многих природных и технологических объектов. Их исследование представляет наиболее сложный и трудоемкий раздел физико-химического анализа. В настоящее время под его руководством успешно развивается научное направление, посвященное развитию теории и рациональных методов исследования многокомпонентных солевых систем в расплавах. Отличительной чертой этого направления является дальнейшее развитие учения о диаграмме состояния на основе широкого сочетания физико-химических и математических методов. [12]
Особого внимания заслуживают многокомпонентные системы, являющиеся основой многих природных и технологических объектов. Их исследование представляет наиболее сложный и трудоемкий раздел физико-химического анализа. В настоящее время под его руководством успешно развивается научное направление, посвященное развитию теории и рациональных методов исследования многокомпонентных солевых систем в расплавах. Отличительной чертой этого направления является дальнейшее развитие учения о диаграмме состояния на основе широкого сочетания физико-химических и математических методов. [13]
Уравнения изотерм свойства, рассмотренные нами, составляют теоретический раздел физико-химического анализа, получивший название метрики химических диаграмм. Основоположником ее является Н. И. Степанов, который считал основной задачей этого раздела физико-химического анализа разработку методов построения диаграмм состав - свойство на основе общих законов химии. Иными словами, метрика химических диаграмм есть раздел физико-химического анализа, изучающий зависимость формы кривых состав - свойство от характера взаимодействия между компонентами в гомогенных системах. [14]
Исследования гомогенных и гетерогенных систем составляют два самостоятельных раздела физико-химического анализа, объединенные только общей идеей, состоящей в том, что о превращениях в физико-химических системах судят по изменению свойств, не прибегая к выделению фаз в индивидуальном состоянии. Изучение гомогенных и гетерогенных систем проводится на основе разных теоретических представлений с использованием различных экспериментальных методов. Разобщенность между двумя разделами физико-химического анализа, сложившаяся в процессе его развития, является следствием того, что в их основе лежат различные фундаментальные законы. Теория гетерогенных систем базируется на правиле фаз, тогда как равновесия в гомогенных системах характеризуются законом действующих масс. И между ними еще не установлено звено, связывающее обе теории в единое целое. В последние 15 - 20 лет физико-химический анализ гетерогенных систем претерпевает определенный спад в своем развитии. Причиной его, как нам кажется, служит оторванность физико-химического анализа гетерогенных систем от исследований на молекулярном уровне. Современные экспериментальные методы исследований на молекулярном уровне с применением спек-трофотометрии, магнитной резонансной спектрометрии, ИК-спектроскопии, рентгене -, электроно - и нейтронографии ведутся либо препаративным методом, либо только при изучении гомогенных систем без всякой связи с фазовыми равновесиями. [15]
Страницы: 1 2