ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМЫ K2CO3-MGCO3-CACO3-H2O ПРИ 25ОС Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 541.123.6

МУВОЗИНАТ^ОИ ФАЗАГИИ СИСТЕМАИ ^СОз^СОз-СаСОз-ВД ДАР ^АРОРАТИ 250С

УСМОНОВ М.Б., УМАРАЛИИ С.

Донишгоуи давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С. Айни

Системаи чоркомпонентаи КгСОз-М^СОз-СаСОз-НгО кисми таркибии системаи панчкомпонентаи К,М§,Са //8О4,СО3 - Н2О ба хисоб меравад. ^онуниятхои мувозинатхои фазагии дар он чой дошта, шароитхои оптималии коркарди минералхои табий ва партовхои моеъи саноатиро, аз чумла коркарди партовхои моеъи саноати истехсоли алюминийро дар бар мегирад. Бинобар ин донистани конуниятхои мувозинатхои фазагии онхо натанхо ахамияти назариявй, балки ахамияти амалии калон низ доранд.

Аз адабиёти мавчуда [1] бармеояд, ки ин система бо усули халшавандагй нопурра омухта шудааст ва бинобар ин далелхои ба даст овардашуда имконияти сохтани диаграммаи холатии онро намедиханд. Барои муайян намудани мувозинатхои фазагии системаи К2СО3-М§СО3-СаСО3-Н2О дар харорати 25оС мо аз усули транслятсия [2, 6-8] истифода кардаем.

Усули транслятсия мувофик ба принсипи мутобикат ва коидаи фазахои Гиббс [3] имконияти дар як диаграмма чойгир намудани элементхои геометрии системахои п ва п + 1 компонентаро фарохам меоварад. Х,ангоми зиёдшавии компонентнокии система аз п то п+1 элементхои геометрии ин система андозаи худро ба як ченак зиёд намуда, ба сатхи п +1 компонентнокй интикол (транслятсия) мешаванд, ки ин имконият медихад сохтори система дар ин сатх пешгуи карда шавад.

Барои муайян намудани мувозинатхои фазагии системаи K2CO3-MgCO3-CaCO3-H2O бо ёрии усули транслятсия донистани мувозинатхои фазагии системахои секомпонентаи онро ташкилдиханда зарур аст. Адабиёти мавчуда [4] нишон медихад, ки ин системахои секомпонентаи системаи чоркомпонентаи овардашударо ташкилдиханда нисбатан хуб омухта шудаанд.Системаи чоркомпонентаи тахкикшаванда аз системахои секомпонентаи: CaCOз-MgCOз-H2O ; K2COз-CaCOз-H2O; K2COз-MgCOз-H2O; ташкил ёфтааст, ки аз онхо системахои CaCO3-MgCO3-H2O; K2CO3-CaCO3-H2O; бо усули хдлшавандагй [4] нисбатан хуб омухта шудаанд. Тахлили адабиётхо [1,4] нишон дод, ки системаи K2CO3-MgCO3-H2O дар харорати 250С омухта нашудааст. Бинобар ин, барои системаи секомпонентаи мазкур шакли эфтоникй бо як нуктаи нонварианти кабул карда шудааст. Нуктахои нонвариантй, бо фазахои сахти дар мувозинатбудаи ситемаи мазкур, барои сатхи секомпонентагй, дар чадвали 1 оварда шудааст.

Ч,адвали 1. Нуктахои нонвариантии системаи К2СО3-М^СО3-СаСО3-Н2О дар харорати _250С бо фазахои сахти дар мувозинат будаашон (сатхи секомпонентагй)_

Нуктахои нонвариантй

Фазахои сахти дар мувозинат буда

Нуктахои нонвариантй

Фазахои сахти дар мувозинат буда

Системаи K2COз-CaCOз-H2O

Системаи CaCOз-MgCOз-H2O

В?

К1,5+КСа Сс+ КСа

Сс+Mg•Са Mg•Са +Mg•3

Системаи ^СОз^СОз-^О

К1,5+ Mg•3

Дар чадвал ва минбаъд ишорахои овардашуда чунин маъно доранд: Е-ишораи нуктаи нонвариантй буда, дарачааш нишондихандаи компонентнокии система ва индексаш нишондихандаи раками тартибии нукта аст. Фазахои сахт шартан чунин ишора шудаанд: Сс-калсит СаСОз; Ca•Mg- доломит CaCOз•MgCOз; Mg•3 - магнезит MgCOз•3H2O; КСа -^СОзСаСОз; К^-^СОз^^О.

Дар асоси далелхои чадвали 1. диаграммаи мувозинатхои фазагии системаи ^СО;?-MgCO3-CaCO3-H2O барои харорати 250С ва сатхи секомпонентагй, дар шакли призмаи «кушода» сохта шудааст (Расми 1).

Н;0 К:СОз Н:0

Н:0

Расми 1. Диаграммаи мувозинатхои фазагии системаи К2С03-М£С03-СаС03-Н20 барои харорати 250С дар сатхи секомпонентагй

Транслятсияи нук;тахои нонвариантии сатхи секомпонента ба сатхи чоркомпонента чунин нук;тахои нонвариантии сатхи чоркомпонентаро ба вучуд меоварад:

Е|+Е3------|Е4=Сс+К-Са+Са-М^

Е4+Е5------► Е4=Ca•Mg+Mg•3+ К 1,5;

Е3 +СаМ----► Е3=КСа+К1,5+Са^;

Дар хамин асос диаграммаи сарбастаи схемагии [5] мувозинатхои фазагии системаи КгСОз-М^СОз-СаСОз-НгО, барои харорати 25°С, сохта шудаст (расми 2.).

к.ссъ

Расми 2. Диаграммаи мувозинатхои фазагии системаи К2С03-М^С03-СаС03-Н20 дар харорати 25оС, ки бо усули транслятсия сохта шудааст

Чи хеле, ки аз сохтори диаграмма (расми 2) маълум мегардад аз 7 хатти моновариантие, ки майдонхои кристализатсияи фазахои сахтро махдуд (сарбаста) кардаанд, 5-тояш дар натичаи транслятсияи нук;тахои нонвариантии сатхи секомпонентагй ба сатхи чоркомпонентагй хосил шуда, дар диаграмма бо хатхои пунктирй ифода шудаанд. Фазахои сахти мувозинатии ба онхо хос ба фазахои сахти мувозинатии нук;тахои нонвариантии транслятсияшуда мувофик;анд. 2 хатти моновариантии дигар аз байни нук;тахои нонвариантии сатхи чоркомпонента гузашта бо хатхои гафси яклухт ишора шудаанд. Барои онхо чунин фазахои сахти мувозинатй хос мебошанд:

Х,амин тавр, маротибаи аввал бо истифода аз усули тарнслятсия, мувозинатхои фазагии системаи К2СО3-М§СО3-СаСО3-Н2О дар харорати 25оС муайян карда шуда шуда, диаграммаи схемагии сарбастаи он сохта шудааст. Барои вай дар харорати 25оС 3 нук;таи нонвариантй, 7 хатти моновариантй ва 5 майдони дивариантй хос мебошад.

АДАБИЁТ

1. 1.Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно - солевых систем. СПб: Химиздат, 2004 г, т.2., кн. 1 -2. 1248с.

2. Солиев Л. Прогнозирование строения диаграмм фазовых равновесий многокомпонентных водно - солевых систем методом трансляции. М:, 1987, 28с. Деп. В ВИНИТИ АН СССР 20.12.87 г, № 8990 - В 87.

3. З.Аносов В.Я., Озерова М.И., Фиалков Ю.Я. Основы физико- химического анализа.-М. «Наука».-1976.506 с.

4. 4.Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно - солевых систем. СПб: Химиздат, 2003, т.1, кн. 1 -2. 1152с.

5. Солиев Л. Схематические диаграммы фозовых равновесий многокопоненых систем.журн. неорган химии АН СССР. 1988, Т.33,№5, с.1305-1310.

6. Тошов А.Ф. Прогнозирование фазовых равновесий в системе K,Mg,Ca||SO4,Cl -H2O методом трансляции. Автореферат диссертации к.х.н., Душанбе, 2000, 25с.

7. Солиев Л., Усмонов М. Определение фазовых равновесий системы Na, Ca// SO^Os - H2O при 0 и 25оС. Конфронсияи илмй - методии Ч,умхуриявй дар мавзуи «Пробле-махои муосири илмхои физика -математика ва тайёрии касбии методии муаллимон» Душанбе - 2013, Сах. 193 - 194.

8. Солиев Л., Джумаев М.Т., Усмонов М.Б., Низомов И.М. Изотермы растворимости и фазовых равновесий системы №,Са/^04,С03-Н20 при 0 и 25оС. International conference on Thermal Analysis and Calorimetry in Russia (RTAC - 2016)/ Saint-Peterburg 2016. 322-324.

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМЫ K2CO3-MgCO3-CaCO3-H2O ПРИ 25оС

Методом трансляции исследованы фазовые равновесия системы K2CO3-MgCO3-CaCO3-H2O при 25оС. Методом трансляции, который вытекает из правила фаз Гиббса и основных принципов физико-химического анализа, элементов строения диаграмм частных n-компонентных систем с элементами общей (n+1) компонентной системы в одной диаграмме. Установлено, что для неё характерно наличие 3 нонвариантных точек, 7 моновариантных кривых и 5 дивариантных полей. Построена замкнутая фазовая диаграмма исследованной системы.

Ключевые слова: метод трансляции, фазовые равновесия, компоненты, диаграмма, геометрические образы, нонвариантные точки, моновариантные кривые, дивариантные поля.

THE PHASE EQUILIBRIUM OF SYSTEM Mg,Ca//SO4,CO3-H2O AT 25оС

In this article the method of translation a phase equilibrium of the system K2CO3-MgCO3-CaCO3-H2O at 25оС is investigated. Translation method which functions in accordance with Gibbs' phase rule and principles ofphysicochemical analysis, enables to contain the geometrical figures of n and (n+1)-component systems in the same diagram. It is set that for her the presence of 3 invariant points, 7 monovarlant curves and 5 bivariant fields, is characterized. The reserved phase diagram of the investigational system is built.

Key words: translation method, phase balances, system, connected diagram, component's , nonvariats points, lines of monovariants, squaires of divariants. Сведения об авторах:

Усмонов Мухаммадсалим- кандидат химических наук, доцент кафедры «Химическая технология и экология» ТГПУ им. С.Айни. E-mail: usmonov.86@mail. ru

Умаралии С.- ассистент кафедры «Химическая технология и экология» ТГПУ им. С.Айни. Тел:917861226 About the authors:

Usmonov Muhammadsalim- Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of Tajik State Pedagogical University named after S.Aini. E-mail: [email protected] Umarali Safarali -Assistant of the Department of Technology and Environmental Chemistry of Tajik State Pedagogical University named after S.Aini.