Mavzu: Ikki komponentli sistemalar. Yelka qoidasi mundarija kirish

Komponenlari suyuq holatda cheksiz eriydigan va qattiq holatda o‘zaro erimaydigan sistemalar.
Bunday sistemalarga suv-ammoniy xlorid, aspirin-amidopirin aralashmalari misol bo‘ladi.
P=konst bo‘lgandagi bunday sistemalarning namunasi 17- rasmda keltirilgan.
va nuqtalar toza A va V komponenlarning suyuqlanish (kristallanish) haroratlariga muvofiq keladi. Bu haroratlarda sistema invariantli (S=1-2+1=0) bo‘ladi.
va haroratlardan yuqori haroratda toza komponentlar suyuqlanma holatida bo‘lib S=1-1+1=1 ga teng bo‘ladi.
va haroratlardan past haroratda ham S=1-1+1=1 bo‘lib, komponentlar qattiq holatida bo‘ladi. Agar A komponentga V komponent qo‘shilsa, suyuqlanmadan A komponent kristallana boshlash harorati pasayadi.
Xuddi shunday, V komponentga A komponent qo‘shilganda suyuqlanmadan V komponentning kristallanish harorati pasayadi. va egri chiziqlaridagi nuqtalar ikki fazali sistemalar (A yoki V komponentlarning toza kristallari va to‘yingan suyuqlanma) ga muvofiq keladi. Bu sistemalar monovariantli (S=2-2+1=1) bo‘lib, har qaysi haroratda muayyan tarkibli to‘yingan suyuqlanma muvofiq keladi. chizig‘iga likvidus (lotinchadan ligur– suyuqlik) chizig‘i deyiladi. Likvidus chizig‘idan yuqorida sistema (S=2-1+1=2) to‘yinmagan suyuqlik ko‘rinishda bo‘ladi. Sistema bivariantli bo‘lib, harorat va tarkibni o‘zgartirish mumkin. Muayyan tarkib (M va K nuqtalar) dagi sistemani sovutganda t^′ haroratda A komponent, t^″ haroratda V komponent kristallanadi. Natijada ikkinchi komponentning konsentratsiyasi oshadi. Shuning uchun M va K nuqtalar va chiziqlar bo‘ylab Ye nuqtagacha siljiydi. Kristallanish harorati t_E ga (E) nuqta yetgandan so‘ng suyuqlanma har ikkala komponentga nisbatan to‘yinadi va muvozanatdagi fazalar soni uchta (s, q_A, q_V) ga yetadi. Sistema erkinlik darajasi esa nolga tenglashadi (S=2-3+1=0). Natijada har ikkala komponent birgalikda kristallanadi.
Bir vaqtning o‘zida har ikkala komponent birgalikda kristallanadigan eng pastki harorat evtektik harorat deyiladi. Erkinlik darajasi bo‘lmagan, doimiy tarkibga ega bo‘lgan va har ikkala komponent kristallari bilan muvozanatda turgan suyuqlanmaga suyuq evtektik aralashma deyiladi. Doimiy tarkibga ega bo‘lib, bitta erkinlik darajasi (harorat) bo‘lgan kristallar aralashmasiga qattiq evtektik aralashma deyiladi.
t_E haroratdan pastda sistema suyuq holatda mavjud bo‘la olmaydi. KD chizig‘i solidus (lotinchadan solid-qattiq) deyiladi.
Likvidus va solidus chiziqlari diagrammani bir necha maydonga bo‘lib tashlaydi: 1-A va B komponentlarning to‘yinmagan suyuqlanmasi (K=2-1+1=2);
2-A va B komponentlar suyuqlanmasi va A komponent kristallari
(K=2-2+1=1); 3-A va B komponentlar suyuqlanmasi va B komponent kristallari (S=2-2+1=1); 4 va 5-A va B komponentlar kristallari (S=2-2+1=1). Erkinlik darajasi soni bir bo‘lganda har bir haroratga sistemaning muayyan tarkibi muvofiq keladi; 2- va 3-maydonlardagi suyuqlanma konsentratsiyasini topish uchun harorat chizig‘i bilan likvidus chizig‘i kesishgan nuqta topiladi. 4- maydonda sistemani sekin sovutganda tushgan A moddaning yirik kristallari bilan birga sistemani tez sovutishdan tushgan A va B moddaning mayda kristallari mavjud. 5 maydonda esa B moddaning yirik kristallari bilan birga A va B komponentning mayda kristallari bo‘ladi.
Sistema holatini belgilaydigan parametrlar o‘zgarganda sistemada qanday o‘zgarishlar kuzatilishini qarab chiqaylik. K nuqtaning siljishiga e’tibor beramiz. Bu nuqta 1- maydonda bo‘lganligi uchun sistema X tarkibdagi (70% B) to‘yinmagan suyuqlanma bo‘ladi. Uni t′″ haroratgacha keskin sovutganda sistema holati a nuqta bilan belgilanadi va bu nuqta sistemaning umumiy tarkibini ko‘rsatadi. Sistema muvozanatga kelishi uchun undan muayyan miqdorda B komponent kristallga tushishi kerak. Sistema tarkibini aniqlash uchun a nuqtadan Ayni maydon chegaralaydigan chizilargacha. Sistema tarkibi 60% B komponentdan iborat bo‘ladi. Sistemani izotermik o‘zgartirilganda (a va v nuqtalar) fazalar tarkibi o‘zgarmaydi. Faqat suyuq va qattiq fazalar massasi o‘zgaradi. Ularning massasini yelka qoidasidan foydalanib topish mumkin:
Muvozanatdagi fazalar nisbatlari sistema umumiy tarkibi ordinatasini kesuvchi bo‘laklar nisbatiga teskari bo‘ladi.
a nuqtadagi sistema .
Bizning namunada ;
Shunday qilib, umumiy tarkibni izotermik o‘zgartirganda B komponent kristallarining massasi oshib, suyuqlanmaning massasi kamayadi.