Главная | Добыча и разработка природных ресурсов
Тема 1.6. Фазовое равновесие
116
Фазовыми равновесиями называются гетерогенные равновесия, то есть состояния, при которых переход веществ из одной фазы в другую не сопровождается изменением их химического состава (кристаллизация, парообразования и т.д.)
Американский учёный Гиббс вывел правило фаз, которое устанавливает при каких условиях (t°, P, C) отдельные однородные участки гетерогенных систем (фазы) находятся в состоянии термодинамического равновесия.
С + Ф = Кn + n.
Ф – число фаз – совокупность гомогенных частей системы, обладающих одинаковыми термодинамическими свойствами и которые отделены от других частей системы видимыми поверхностями раздела.
Кn – число независимых компонентов – минимальное число компонентов, достаточное для построения любой фазовой системы.
Для физических систем (системы, в которых происходят фазовые превращения, не химические). Кn = K
K – число компонентов в системе (химических соединений).
Для химических систем (системы, в которых протекают химические реакции).
Кn = K минус число химических реакций.
С – число степеней свободы – это наибольшее число факторов (t°, P, C), которое можно произвольно менять без числа фаз в системе (фазовых равновесий).
n – число внешних факторов
С + Ф = Кn + 2 (для неконденсированных систем)
С + Ф = Кn + 1 (для конденсированных систем)
При изучении гетерогенных равновесий используют фазовые диаграммы – диаграммы состояния системы и фазовых равновесий в ней в зависимости от внешних условий (t°, P) или от состава системы.
Диаграммы состояния строятся в масштабе по экспериментальным данным и позволяет определить состояние системы при любых заданных условиях.