102715

Równowaga ciecz-ciało stałe

Równanie której krzywej wziąć do obliczeń?

Pojawia się często problem policzenia temperatury na krzywej likwidusu (np. gdy zostajemy poproszeni o policzenie najwyższej temperatury, w której może istnieć faza stała przy danym ułamku molowym lub rozpuszczalności w zadanej temperaturze). Rozwiązanie jest proste.

Wariant: Mamyxi, policzyć T

Mamy równania krzywych likwidusu, mamy x_x, wystarczy zatem podstawić, przekształcić równanie ze względu na T i mamy wynik. No dobrze. Ale mamy przecież dwa równania. Które zatem wybrać?

Są 3 kryteria, przy czym jedno, o którym nie powiedziałem na zajęciach jest uniwersalne I stosowalne w każdej sytuacji. Zacznę zatem od niego. A zatem:

KRYTERIUM 1 (NOWOŚĆ! Zalecam stosowanie)

Jeśli nie wiemy, które równanie wybrać, po liczymy temperaturę z obu równań. Dostajemy dwie wartości f^l) i Ć²⁾. Która jest poprawna? Odpowiedź: większa. I koniec. Łatwo to zauważyć na diagramie fazowym, jeśli narysuje się przedłużenia krzywych likwidusu poza punkt eutektyczny.

KRYTERIUM 2

Jeśli znamy punkt eutektyczny, wystarczy porównać dany ułamek molowy Xi z ułamkiem molowym punktu eutektycznego x_1E. Jeśli Xi > x_1Łr liczymy z krzywej po prawej stronie diagramu. Jeśli Xj < Xit, liczymy z krzywej po lewej stronie diagramu. I koniec.

KRYTERIUM 3

Jeśli r_tóp. _x » T,_{op 2} a ułamek molowy x_E » 0, to liczymy z krzywej, to na ogół jest tak, że krzywa po prawej stronie diagramu odpowiada znacznie szerszemu zakresowi ułamka molowego. Można zatem liczyć z równania tej krzywej. Analogicznie, gdy r_top. i« r_top.2-

Wariant: Mamy T. policzyć X] (rozpuszczalność)

Wiemy, która substancja jest stała. Bo przecież rozpuszczamy stałą substancję w ciekłym rozpuszczalniku (typowa sytuacja). Liczymy zatem z równania odpowiadającemu tej stałej substancji.

© Kamil Paduszyński, Warszawa 2010