Mavzu: Ikki komponentli sistemalar. Yelka qoidasi mundarija kirish

Inkongruent holda kimyoviy birikma hosil qilib suyuqlanadigan sistemalar.
Birikmani muayyan haroratgacha qizdirganda suyuqlanish o‘rniga boshqa birikma va eritma hosil bo‘lishi mumkin. Bunday suyuqlanishga inkongruent suyuqlanish deyiladi. Bunday sistemalarga natriy sulfat-suv sistemasi fazoviy diagrammasining bir qismini misol keltirish mumkin (19-rasm).
Agar toza Na₂SO₄*10H₂O qizdirilsa 32,38 ⁰S da u suvsiz Na₂SO₄ va K tarkibli eritmaga aylanadi. Diagrammadagi BK chizig‘i Na₂SO₄*10H₂O ning (SD chiziq esa Na₂SO₄ ning) suvda eruvchanligini ko‘rsatadi. 19- rasm natriy sulfatning suvda eruvchanligi chizig‘i (BKD) da nima uchun uzluksizlik buzilganligini ko‘rsatadi. Agar uchta faza- Na₂SO₄, Na₂SO₄*10H₂O va to‘yingan eritma muvozanatda bo‘lsa, sistema invariantli bo‘ladi.
Termik taxlil
Turli sistemalarning holat diagrammalari termik tahlil usulida tuziladi. Temik tahlil usuli birinchi marta N.S.Kurnakov tomonidan ishlab chiqilgan bo‘lib, u fizik-kimyoviy tahlil usullaridan biri bo‘lib hisoblanadi.
Termik tahlil deb shunday tahlilga aytiladiki, uning yordamida haroratning vaqtga bog‘liq ravishda o‘zgarishi bilan sistemaning sovish jarayonida unda bo‘ladigan o‘zgarishlar to‘g‘risida xulosa chiqariladi. Toza moddalar suyuqlanmalari va turli tarkibdagi ularning aralashmalari sovish tezligini kuzatish hamda harorat-vaqt koordinatalarida sovish egri chiziqlarini chizish termik tahlilning asosini tashkil etadi.
Uzluksizlik va muvofiqlik prinsiplariga asosan sistemada yangi fazalarning paydo bo‘lishi sovish egri chiziqlarida sekinlashgan tezlikda aks etadi. Holat diagrammalarini tuzish uchun sovish egri chiziqlaridan sinish nuqtalari va sekinlashgan nuqtalar harorat-tarkib diagrammasiga ko‘chiriladi hamda bu nuqtalar o‘zaro tutashtiriladi.
Sistema tarkibi va tabiatiga qarab sovish egri chiziqlari turli ko‘rinishga ega bo‘ladi.
Turli tarkibga ega bo‘lgan sistemalar namunalarining sovish egri chiziqlari rim raqamlari I, II, III, IV, V bilan belgilangan. Barcha namunalarning massasi bir xil, tarkibi esa har xil bo‘lib 3-nuqta bilan xarakterlanadi.
I va V sovish egri chiziqlaridagi 5-6 harorat to‘xtashlari shundan dalolat beradiki, toza komponentlar doimiy haroratda va kristallanadi. Bunda K=K-F+1=1-2+1=0 bo‘ladi.
3-5 va 6-7 qismlar tegishli ravishda toza komponentlarning suyuq va qattiq holatda (K=1-1+1=1) sovishiga muvofiq keladi. II va III sovish egri chiziqlari turli tarkib (20% va 40% B komponent) dagi suyuqlanmaga muvofiq keladi. 3-4 qismlar suyuqlanmaning sovishiga to‘g‘ri keladi (K=2-1+1=2). Komponentlardan biri (bizning misolda A komponent) ning kristallana boshlash harorati 4-nuqtaga to‘g‘ri kelib, har qaysi tarkib uchun qat’iy belgilangan. Kristallanish issiqligi ajralishi hisobiga 4-nuqtada sinish kuzatiladi. Ammo suyuqlanmaning kristallanish harorati doimiy saqlanib qolinmaydi. Chunki uning tarkibi to‘xtovsiz o‘zgarib turib erkinlik darajasi birga teng bo‘ladi (K=2-2+1=1). 4-5 qismda A komponentning kristallanishi davom etadi va har qaysi haroratda muayyan tarkibdagi to‘yingan eritmaga muvofiq keladi. Tarkibning bunday o‘zgarishi evtektikagacha davom etadi. 5-nuqtaga muvofiq keladigan suyuqlanma har ikkala komponent bo‘yicha to‘yinadi (diagrammadagi Ye nuqta). Shu nuqtadan boshlab A va V komponentlar kristallaridan iborat evtektikaning kristallanishi boshlanadi. Sistema erkinlik darajasi nolga tushadi (K=2-3+1=0) va harorat aralashma to‘liq qotgancha o‘zgarmay turadi (5-6 qism). Dastlabki aralashma tarkibi evtektika tarkibiga qancha yaqin bo‘lsa, harorat to‘xtashining vaqti shuncha cho‘ziladi.
6-7 qism qattiq holatdagi ikki fazali sistemaning sovishiga muvofiq keladi
(K=2-2+1=1).
IV egri chiziq evtektik tarkibning sovishiga muvofiq keladi. Uning uchun sinish nuqtasi (4-nuqta) ning bo‘lmasligi va haroratning to‘xtash vaqtining eng uzunligi xarakterli. Rasmda sovish egri chiziqlariga asoslanib holat diagrammasini tuzish prinsipi keltirilgan. Harorat to‘xtamlarining sinish nuqtalari holat diagrammasidagi nuqtalarga muvofiq keladi.