CC BY
5СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРОЕНИЯ ДИАГРАММЫ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ СИСТЕМЫ №,К//804,С0з-Ш0 ПРИ 250С И 500С
Солиев Л., Авлоев Ш.Х., Ариф Комиш
Таджикский государственный педагогический университет имени Садриддина Айни
Согласно [1] система №,К//804,С0з-Н20 при 250С и 500С исследована методом растворимости, однако её диаграмма фазовых равновесий не построена. Она была построена нами методом трансляции при 25 [2] и 500С [3]. Представлял интерес сопоставление и анализ строения диаграммы исследованной системы в зависимости от температуры, которая влияет на состав и количество равновесных фаз и соответственно на количество геометрических образов.
Для построения фазовой диаграммы исследуемой системы использован фазовый состав осадков нонвариантных точек исследованной системы на уровне трёхкомпонентного состава, который заимствован из [4] и представлен в табл. 1.
Таблица 1
Фазовый состав осадков нонвариантных точек системы Nа,К//804,С03-И20 при 25°С и
50°С на уровне трёхкомпонентного состава
Трёхкомпонентные системы Температура, 0С Нонвариантные точки Фазовый состав осадков
№2804-№2С0з-Ш0 25 Е^ Мб+010
50 Е^ Те+Бр
Е! Бр+ Na•1
К2Б04-К2С0з-Н20 25 Еэ 2 Ар+К-1,5
50 Еэ Ар+Ю1,5
Na2S04-K2S04-H20 25 Е^ Мб+Гз
Е^ Гз+Ар
50 Е^ Те+Гз
Еэ Гз+Ар
№2С0з-К2С0з-Ш0 25 ЕЭ 010+07
Еэ 07+Гл
Еэ 7 Гл+Ю1,5
50 Е1 Na•1+ №-К-С
Щ Ю1,5+ Na•К•С
В табл. 1 и далее Е обозначает нонвариантную точку с верхним индексом, указывающим на кратность точки (компонентность системы) и нижним индексом, указывающим на порядковый номер точки. Приняты следующие обозначения равновесных твёрдых фаз: Мб-мирабилит №2804^10Ш0; Те-тенардит №2804; Бр-беркеит 2№2804^а2С0з; Ар-арканит К2804; Гз-глазерит 3К2804- №2804; Гл-гейлюссит№С0з^К2С0з^Н20; С-10- №С0з-10Н20; N^1- №С0з-Ш0; К-1,5-КзС0з-1,5Н20; №КС- ^2С0з-К2С0з; 07-№2С0з-7Ш0.
Таким образом, как видно из табл. 1. общее количество нонвариантных точек системы №,К//804,С0з-Ш0 при 250С и 500С одинаково. Однако, они отличаются в системах №2804-^2С0з-Ш0 и ^2С0з-К2С0з-Ш0 как по количеству, так и по составу. В системе №2804-№2С0з-Ш0 при 250С имеется одна нонвариантная точка с равновесными фазами Мб+С-10. С повышением температуры до 500С происходит
частичное обезвоживание№2С0з^ШШ0 (С-10) и превращения её в №2С0з^Ш0 (№-1). Одновременно происходит взаимодействие сульфата натрия и карбоната натрия с образованием новой фазы 2№2804^а2С0з (Бр), что сопровождается появлением дополнительных геометрических образов.
В трёхкомпонентной системеМа2С0з-К2С0з-Ш0 наблюдается такая картина: при 250С количество нонвариантных точек больше, чем при 500С. Это связно с тем, что при 250С карбонат натрия образует две разные кристаллогидраты (№2С0з-10Ш0 и Ма2С0з^7Ш0), которые являются равновесными твёрдыми фазами при этой температуре.
На рис. 1. представлено строение диаграммы фазовых равновесий системы №,К//804,С0з-Н20 при 250С (а) и 500С (б) на уровне трёхкомпонентного состава в виде «развёртки призмы».
а) б)
Рис. 1. Диаграмма фазовых равновесий системы Ма,К//^04,С0з-Н20 на уровне трёхкомпонентного состава: а) при 250С; б) 50°С.
Трансляция [5,6] нонвариантных точек уровня трёхкомпонентного состава на уровень четырёхкомпонентного состава приводит к образованию следующих четверых нонвариантных точек.
Построенная по результатам трансляции схематическая [7] диаграмма фазовых равновесий системы №,К//804,С0з-Н20 представлена на рис. 2.
а)
б)
Рис. 2. Диаграмма фазовых равновесий системы Ма,К//504,С0з-Н20, построенная методом трансляции: (а) при 250С; (б) 50°С.
Как видно из рис. 2. количество геометрических образов системы Ма,К//804,С0э-Н2О при 250С и 500С одинаково, однако значительное их количество по своим фазовым составам отличаются друг от друга, что связно в основном с их дегидратацией при повышении температуры.
В табл. 2. приведен перечень и контуры дивариантных полей исследованной системы при 250С и 500С.
Таблица 2
Перечень и контуры дивариантных полей системы №,К//804,С0з-Ш0 при 250С и 500С
Изотерма 250С Изотерма 500С
Равновесные твёрдые фазы полей Контури полей на диаграмме (рис. 2, а). Равновесные твёрдые фазы полей Контури полей на диаграмме(рис. 2, б).
С10 Ма2804 Е? >Е| Ма-1 Na2COs El I 1 1 1 V
Е| >Ei El >Ef
С-7 МаКС
1 1 1 1
E7
Гл Е|----> Е|-Е| 1 1 Е3------------->Е4 К1,5 E3----->E4 -E4 1 1 K2CO3 -E?
К1,5 Ар
И7 -»• С. 2 1 /К 1 1 К2СО3 -Е| ь3 < ь5 A 1 1 1 El -K2SO4
Ар Е| <-------------Е| 1 | Е| -- - - Е! К2804 Гз 1 1
Гз < Е3 1 ч 1 Ед Е3 <------Е4 Те E?-Na2SO4 1 I 1 1 ^ 1 Eí<_-------------Ез
Мб Е? -Ма2804 ■ | ■ V 1 Бр E¡- E| -----5» Eí I. I
L2 L.s
Литература:
1. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем.т.П., кн. 1-2. - СПб.: Химиздат, 2004, 1247 с.
2. Солиев Л., Турсунбадалов Ш., Авлоев Ш. Фазовые равновесия в №creMeNa,K//SO4,CO3-H2O при 250С. Доклады АН РТ, 2005, Т. 48, № 2, с. 11-17.
3. Солиев Л., Авлоев Ш,Х., АрифКомиш. Фазовые равновесия системы Na,K//SO4,CO3-H2O при 500С. Вестник педагогического университета, 2013, № 3 (52), с. 68-72.
4. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем.т.1., кн. 1-2. - СПб.: Химиздат, 2003, 1151 с.
5. Солиев Л. Прогнозирование строения диаграмм фазовых равновесий многокомпонентных водно-солевых систем методом трансляции. - М.,1987, 28 с. Деп. в ВИНИТИ АН СССР 20.12.87 г. №8990-В 87.
6. Солиев Л. Прогнозирование фазовых равновесий в многокомпонентной системе морского типа методом трансляции (кн. 1). - Душанбе: ТГПУ, 2000, 247 с.
7. Солиев Л. - Журнал неорганической химии АН СССР, 1988, т.33, № 5, с.1305-1310.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРОЕНИЯ ДИАГРАММЫ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ СИСТЕМЫ Na,K//SO4,CO3-H2O ПРИ 250С И 500С
СолиевЛ., Авлоев Ш.Х., Ариф Комиш
Осуществлён сравнительный анализ строение диаграммы фазовых равновесий системы Na,K//SO4,CO3-H2O при 250С и 500С, построенная методом трансляции. Показано, что хотя количество геометрических образов (нонвариантные точки, моновариантные кривые, дивариантнае поля) одинаково, составы равновесных твёрдых фаз, соответствующих этим образам, преимущественно отличаются. Это связно в основном с тем, что с повышением температуры происходит полная или частичная дегидратсия кристаллогидратов, сопровождающаясяобразованием новых равновесных твёрдый фаз.
Ключевые слова: система - диаграмма - фаза - равновесие - нонвариантные точкки - моновариантные кривые- дивариантная поля - метод трансляции.
THE COMPARATIVE ANALYSIS OF A STRUCTURE OF THE DIAGRAM PHASE EQUILIBRIUM OF SYSTEMS OF Na,K//SO4,CO3-H2O AT 250С AND 500С
Soliev L., Avloev Sh., Arif Komish
The comparative analysis of structure of the diagram phase еquilibrium of system Na,K//SO4, CO3-H2O is carried out at 250С and 500С, constructed by a method of compilation. Is shown, that though the quantity(amount) of geometrical images (nonvariant of a point, monoalternative curve, divariant of a field) is identical, or the structures of equilibrium firm phases appropriate by this image, mainly differ. It basically connected with increase of temperature occurs complete or partial degidrotatsiyakristallization, are accompanied formed(educated) of new equilibrium firm phases.
Key words: system - diagram - phase - equilibrium - invariant of a point -monoalternative are curve - divariant of a field - method of compilation.
Сведения об авторах Солиев Лутфулло - доктор химических наук, профессор, заведующей кафедрой общий и неорганический химии Таджикского государственного педагогического университета имени Садриддина Айни, тел.:(992)37-236-14-82 e-mail: [email protected]
Авлоев Шохиддин Хайдарович - кандидат химических наук, тел.:(992)934-30-63-93. Ариф Комиш - магистр кафедры общий и неорганический химии Таджикского государственного педагогического университета имени Садриддина Айни, тел.:(992) 985-50-92-15
Information about authors: Soliyev Lutfullo - Doctor of Chemistry sciences, professor, head of chair of general and inorganic chemistry, Tajik State Pedagogical University named after SadriddinAini, ph.: (992)37-236-14-82, e-mail - [email protected]
Avloyev Shokhiddin Haydarovich - Ph.D. in Chemistry, ph.: (992) 934-30-63-93. Arif Komish MA student of chair of general and inorganic chemistry, Tajik State Pedagogical University named after SadriddinAini, ph.: (992) 985-50-92-15
