174
Неограниченной растворимостью друг в друге (с образованием
полностью гомогенной – однородной среды) обладают обычно вещества
со сходными физико-химическими свойствами, например, располагаю-
щиеся в одной подгруппе Периодической таблицы Д.И. Менделеева
(золото
Au и серебро Ag).
Следует отметить тот факт, что при кристаллизации системы без особых
технических приспособлений (например, организации подпитки по како-
му-то из компонентов), в общем случае изменяется ее состав, т.е. следует
рассматривать динамическое равновесие в системе.
Ликвидусом
(от лат. liquidus – жидкий) системы называется кривая,
вдоль которой происходит полное плавление кристаллов данного вещества
с ростом температуры или начало их равновесной кристаллизации.
Солидусом (от лат. solidus – плотный, твердый) системы называется
кривая, вдоль которой происходит полная кристаллизация сплава (или
твердого раствора) или начало их равновесного плавления.
Между солидусом и ликвидусом находятся в равновесии обе фазы
(расплав и ТТ).
Если же растворение веществ друг в друге неполное или процесс
идет с образованием различных химических соединений и их модифика-
ций (по строению и прочим физико-химическим свойствам, но одинаково-
го агрегатного состояния –
,...,,
), то диаграмма состояния может зна-
чительно усложняться. Естественно, диаграмма состояния усложняется и при
увеличении компонентов в системе. В этом случае она будет уже не трехмер-
ной, как в случае одного компонента, а
n-мерной, где n – число компонентов;
при этом рассматриваются вышеназванные сечения по каждому из компонен-
тов и зависимости их содержания в жидкой и твердой фазах от концентрации
других компонентов. Последние зависимости для многокомпонентных систем
получить, как правило, очень трудно из-за совместного многофакторного
влияния других компонентов с учетом изменения этого влияния при измене-
нии условий проведения технологических процессов.
Переход вещества из одной фазы в другую – фазовый переход –
всегда связан с качественными изменениями свойств вещества. При-
мерами фазовых переходов могут служить не только плавление, кристал-
лизация, испарение, т.е. изменения агрегатного состояния вещества, но и
переходы, связанные с изменениями в составе, строении и свойствах веще-
ства, например, изменение модификации кристаллического вещества (сме-
на сингонии и, следовательно, изменение свойств).
При фазовых переходах I рода скачкообразно изменяются плот-
ность, объем, концентрация, энтропия (увеличение беспорядка) и выделя-
ется или поглощается теплота –
теплота фазового перехода. Например,
при плавлении вещества должна быть затрачена энергия на разрыв связей
атомов в кристаллической решетке, а при кристаллизации, при образова-
нии этих связей излишек энергии выделяется.