Maruza mashg’uloti: Mavzu: Ikki komponentli sistemalar

Kongruent va inkongruent suyuqlanuvchi kimyoviy birikmalar tutgan sistemalar
Agar A va V komponentlar parchalanmasdan (kongruent ravishda) suqlanadigan barqaror kimyoviy birikma A_mV_nhosil qilsa (V.11-rasm), sistema holat diagrammasining likvidus chiziqlarida keskin maksimum paydo bo‘ladi. Bunda kristall fazaning tarkibi suyuq fazaning tarkibi bilan mos keladi. S nuqtaning ikki tarifida Ye va Ye₁ evtektik nuqtalar joylashgan. V.11-rasmda belgilangan S nuqta yoysimon shaklda bo‘lganligi sababli distektik (grekchadan “qiyin suyuqlanadigan”) nuqtaga mos keladi, agar maksimum keskin shaklga ega bo‘lganda, S nuqta Kurnakov ta’limoti bo‘yicha singulyar nuqta deyilar edi. Agar sistemaning tarkibi toza A komponent bilan AV kimyoviy birikma orasida joylashgan bo‘lsa, T_E evtektik temperaturada u_E tarkibli suyuqlanma A va AV kristallari bilan birgalikda mavjud bo‘ladi. Agar sistemaning tarkibi AV kimyoviy birikma bilan V komponent orasida bo‘lsa, Ye₁ evtektikaga to‘g‘ri keladigan temperatura tarkibli suyuqlanma AV va V kristallari bilan birgalikda mavjud bo‘ladi. Shunday qilib, ko‘rib chiqilgan diagramma evtektikaga ega bo‘lgan 2 ta holat diagrammalaridan (A-AV va AV-V) iboratdir.

Kongruent suyuqlanuvchi AV kimyoviy birikmaga javob beruvchi M figurativ nuqtadagi suyuqlanmaning sovish jarayonini ko‘rib chiqamiz (V.11-rasm). Ushbu tarikbda mustaqil parametrlarning soni 1 ga teng, chunki sistema bitta AV kimyoviy birikmadan tashkil

11-rasm. Kongruent suyuqlanuvchi kimyoviy birikmali sistemaning holat diagrammasi.

topishi mumkin. T_S temperaturada AV ning kristallari ajralib chiqadi (F=2)va erkinlik darajalarining soni F=1-2+1=0, ya’ni sistema 1 komponentli, 2 fazali, invariant (nonvariant) va o‘zgarmas temperaturada kristallanadi.

O‘zgarmas tarkibli qattiq kimyoviy birikma – bu 1 ta faza, 1 ta kristall panjara, unda komponentlarning zarrachalari to‘g‘ri ketma–ketlikda joylashgan va kristall panjaraning hamma joyida komponentlar orasidagi munosabat bir xildir.
A va V koponentlari AV kimyoviy birikma xosil qila oladigan, ammo suyuqlanishi inkongruent (ya’ni parchalanish bilan) ravishda boruvchi ikki komponentli sistemaning holat diagrammasi V. 12–rasmda keltirilgan.
Inkongruent suyuqlanuvchi AV kimyoviy birikma T_S temperaturadan pastdagina barqarordir. Shuning uchun temperatura ozgina oshirilganda ham ushbu qattiq birikma parchalanadi va 2ta faza xosil qiladi: V komponentning kristallari va u tarkibli suqlanma (S nuqta).

M nuqtaga mos keluvchi suyuqlanmani sovitsak SV likvidus chizig‘ida joylashgan a0 nuqtada V komponentning kristallari ajrala boshlaydi. a0 bilan v0 nuqtalari orasidagi temperaturalar intervalida sistema 2 fazali va monovariantlidir: F=2-2+1=1.

12-rasm. Inkongruent suyuqlanuvchi kimyoviy birikmali sistemaning holat diagrammasi.

v₀nuqtada T_S temperaturada AV birikmaning kristallanishi boshlanadi va davom etadi, uning tarkibi u₂ (D nuqta) ga mos keladi. Bunda muvozanatda 3 ta faza bo‘ladi: suyuqlanma, AV kristallari va V kristallari. Erkinlik darajalari soni F=2-3+1=0 bo‘ladi, bu esa T_S temperaturaning, u (S nuqta) eritma tarkibining va u₂ (D nuqta) kimyoviy birikma tarkibining doimiyligini ko‘rsatadi.
Suyuqlanmaning tarkibi o‘zgarmasligi uchun AV ning kristallanishi bilan bir vaqtda avval kristallangan V ning kristallari erishi kerak, bunda suyuqlanmadagi V komponentning miqdori o‘zgarmas qilib ushlab turiladi.
S nuqta peritektik (o‘tar) nuqta, T_S – peritektik temperatura va suyuqlanma – peritektik suyuqlanma deyiladi. Peritektik nuqtada ham, evtektik nuqta kabi, suyuqlanma va 2 ta qattiq faza muvozanatda bo‘ladi. Ammo, sovitilganda uch fazali sistemadagi jarayonlar tubdan farqlanadi. Evtektik nuqtada birdaniga 2 ta qattiq faza ajraladi, peritektik nuqtada esa 1 ta qattiq faza ajraladi, ikkinchisi esa, suyuqlanadi. Sovish egrisida peritektik temperaturada vv` gorizontal chiziq kuzatiladi.
v₀ nuqtada sovitsak, jarayon avval ajralgan barcha V kristallarining erishi bilan tugaydi. Suyuqlanma va AV kristallaridan iborat 2 fazali sistema qoladi. Erkinlik darajasi F=2-2+1=1. Sovitilganda 2 fazali sistemaning temperaturasi pasayadi va suyuqlanmadan AV ning kristallari ajraladi. Bunda har bir temperaturaga suqlanmaning ma’lum tarkibi mos keladi (SE egrisi). Suyuqlanmaning yanada sovitilishi (f₀, d₀, e₀figurativ nuqtalar) oddiy A–AV evtektikali sistemaning holat diagrammasi bilan ifodalanadi.