Практичне використання діаграм стану дво- та трикомпонентних систем

Характеристика і практичне застосування дво- та трикомпонентних систем. Особливості будови діаграм стану сплавів. Шляхи первинної кристалізації розплаву. Точки хімічних сполук, евтектики та перитектики. Процес ліквації і поліморфних перетворень в системі.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 27.03.2014
Размер файла 2,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3.2 Елементи будови дiаграми стану

Трикутник складу є основою трикомпонентної діаграми (див. рис.3.2), на сторонах якого вiдкладають вмiст компонентiв який виражається у масових вiдсотках. Верхiвки трикутника MgO-Al2O3-SiO2 вiдповiдають чистим компонентам, тобто 100% вмiсту того компонента, який стоїть у даному кутi трикутника, а два iншi кути вiдповiдають нульовому вмiсту цього компонента [8].

Вiдлiк вмiсту компонента ведеться по сторонах трикутника, які утворюють кут з обозначенням цього компонента, у напрямi вiд кута з його нульовим значенням.

Iзотерми температур на дiаграмах зображаються у виглядi лiнiй рiвних температур--iзотерм, розташованих звичайно через 100 ?С з обозначенням температур, що вiдповiдають даннiй iзотермi ( 2400 ?С, 2200 ?С, 1900 ?С ) [7].

Рисунок 3.2 - Діаграма стану системи MgO-Al2O3-SiO2

Точки складiв хiмiчних сполук. Точки складiв сполук, якi є компонентами, що утворюють дану систему, знаходяться у кутах трикутника концентрацiй (MgО, SiO2, Al2O3). Точки складiв подвiйних сполук, які утворені двома будь-якими компонентами системи, розташовуються на сторонах трикутника концентрацiй Al2O3·MgO2, 2MgO·SiO2, 3Al2O3·SiO2), i нарештi точки складiв потрiйних сполук, утворених трьома компонентами системи, знаходяться всередині трикутника концентрацiй (4MgO·5Al2O3·2SiО2, 2MgО·2Al2O3·5SiO2) [5].

У трикомпонентних системах розрiзняють хiмiчнi сполуки:

1. Cполуки якi плавляться без розкладання (конгруентно);

2. Cполуки якi плавляться з розкладанням (iнконгруентно);

3. Cполуки якi розкладаються при нагрiваннi у твердому станi без утворення розплаву.

Пограничнi кривi i поля первинної кристалiзацiї (див.рис.3.3).

Рисунок 3.3 - діаграма стану системи MgO-Al2O3-SiO2

Усе поле трикутника концентрацiй роздiлено пограничними кривими (наприклад k-a, a-e, e-n ) на декiлька ділянок, що мають назву, поля первинної кристалiзацiї (k-a-e-n). Кожнiй хiмiчнiй сполуцi у данiй системi, вiдповiдає власне визначине поле первинної кристалiзацiї. Пiсля початку кристалiзацiї у межах любого поля первинної кристалiацiї, у рiвновазi знаходяться двi фази - рiдина i кристали тiєї сполуки, якiй належить це поле (поле b-e-f-g є полем первинної кристалiзацiї сполуки) [5].

Розташованi на дiаграмi стану крапки складу даної сполуки і його поле первинної кристалiзації, визначає характер процесу вiдбуваючогося при нагрiваннi цієї сполуки:

Якщо точка складу подвiйної чи потрiйної сполуки лежить у власному полi первинної кристалiзації, то ця сполука плавиться без розкладання, тобто конгруентно, в нашій системі такому плавлінню відповідає шпінель (MgOAl2O3) [5].

Якщо точка складу подвiйної сполуки лежить не у полi його первинної кристалiзації, а поле примикає к сторонi трикутника на якiй лежить точка складу цiєї сполуки, то воно плавиться з розкладанням, тобто iнконгруенто. В даній системі інконгруентно розкладається кордієрит (2MgO2Al2O35SiO2), та сапфірин (4MgO5Al2O32SiO2).

Якщо точка складу подвiйної сполуки лежить не у полi його первинної кристалiзації, а останнє розташоване внутрi трикутника концентрацiй не примикая к сторонi трикутника на якiй лежить точка складу цiєї подвiйної сполуки, то воно при нагрiваннi розлогається у твердому станi [5].

На пограничних кривих, кожна з яких роздiляє два поля первиної кристалізації, у рiвновазi знаходяться три фази - рiдина i кристали двох сполук поля яких роздiляє ця крива, тобто система по правилу фаз у даному випадку є моноварiантною. На пограничних кривих звичайно вказується напрям падiння температури. В залежностi вiд характеру процеса, що вiдбувається в системi при змiнi температури уподовж пограничних кривих, вони роздiляються на конгруентнi i iнконгруентнi. На конгруентних пограничних кривих вiдбувається фiзичний процес кристалiзації. Iнкогруентнi є кривими на яких вiдбувається хiмiчна реакцiя [5].

Потрійні точки. Три прикордонні криві, що сходяться на діаграмі стану утворюють потрійні точки (точки f,b,e), в яких, якщо кристалізація не закінчена, в рівновазі знаходяться чотири фази - рідина составу цієї точки та три кристалічних сполуки, поля первісної кристалізації яких сходяться в цій точці (в потрійній точці e в рівновазі з рідкою фазою знаходяться кристали сполук MgОSiO2, SiO2Al2O3, MgОAl2O3 і 2MgO2Al2O35SiO2. В залежності від напрямку падіння температури на прикордонних кривих потрійні точки поділяються на точки евтектики, точки подвійного підйому та точки подвійного опускання. Точка евтектики являється точкою, яка утворена трьома прикордонними кривими с падаючою по всім трьом кривим до цієї точки температурою, точка подвійного підйому утворюється трьома прикордонними кривими, по двом з яких температура падає до точки, а по одній - від точки, точка подвійного опускання утворюється, коли по одній прикордонній кривій температура падає до точки, а по двом іншим прикордонним кривим - від точки. На діаграмі точками евтектики являються потрійні точки e,a, а точками подвійного підйому - b,f.

Єднальні прямі та елементарні трикутники. Прямі лінії на діаграмі стану, які поєднують точки составів індивідуальних хімічних сполук, які мають суміжні поля первісної кристалізації, називаються з'єднувальними прямими (прямі MgOAl2O3 - 3Al2O32SiO2, Mg2SiO4 -MgOAl2O3, SiO2-MgOAl2O3). Кожній прикордонній кривій на діаграмі стану відповідає своя єднальна пряма, яка поєднує состави кристалічних фаз (сполук), що знаходяться в рівновазі вздовж цієї прикордонної кривої, та, навпаки, кожній єднальній прямій відповідає своя прикордонна крива [7].

Єднальні прямі розбивають все поле трикутника концентрацій на елементарні трикутники (дивись рисунок 3.4) , які утворюються єднальними прямими.

Рисунок 3.4 - Діаграма стану MgO-Al2O3-SiO2

Трикутники:

Al2O3 - 3Al2O32SiO2 - MgOAl2O3, 3Al2O32SiO2 - 2MgO2Al2O35SiO2 -4MgO5Al2O32SiO2, Mg2SiO4 - 2MgO2Al2O35SiO2 - MgOAl2O3, Mg2SiO3 -2MgO2Al2O35SiO2 - SiO2, 4MgO5Al2O32SiO2 - 3Al2O32SiO2 - MgOAl2O3.

Елементарними являються тільки ті трикутники, які не вміщують всередині себе інших єднальних прямих і, відповідно, інших трикутників. Елементарні трикутники дозволяють визначати кінцеві фази (сполуки) кристалізації, що виділяються з трьохкомпонентного розплаву любого составу, й на основі цього - кінцеву точку (температуру) кристалізації [7].

3.3 Визначення вмісту компонентів на основі трикутника концентрацій

Для визначення вмісту якого-небудь компоненту, наприклад MgOAl2O3 (рис.3.5), в трикомпонентному розплаві (або сумарного вмісту компонентів в твердих фазах), який відповідає даній фігуративній точці М.

Щоб визначити склад кристалічної фази, а також рівноважну температуру, побудуємо шлях кристалізації. Шлях кристалізації даного розплаву буде відповідати кривій М - Н - К. далі визначається кількість рідкої фази до початку спільної кристалізації MgOAl2O3 та 2MgOSiO2 у точці Н, при цьому першим буде кристалізуватися лише шпінель (MgOAl2O3).

Рисунок 3.5 - Діаграма стану MgO-Al2O3-SiO2

Кількість рідкої фази для точки Н знаходиться за правилом важеля. Щоб визначити кількість рідкої фази при температурі 1550 °С (точка Д), при якій у рівновазі з рідкою фазою будуть знаходитися кристали MgOAl2O3 та 2MgOSiO2. Для цього необхідно провести пряму, яка проходить через точки Д та М до перетину зі з'єднувальную прямою MgOAl2O3 - 2MgOSiO2 у точці В [8].

3.4 Визначення шляху кристалізації розплаву при ліквації

У полі кристалізації кристобаліту є область стабільної ліквації. Ізотермічний перетин купола метастабільної ліквації при 1000 °С в цій системі побудовано Б.Г.Варшалом (рис. 3.3) [7].

Рисунок 3.6 - Перетин купола метастабільної ліквації при 1000 °С в системі MgO-Al2O3-SiO2

Кристалізація розплаву починається з виділення кристалів SiO2 склад рідкої фази при цьому змінюється по продовженню прямої a2B. Як тільки точка складу рідкої фази дійде до лівої гілки бінодальної кривої (точка т), однорідний розплав розшаровується на дві не змішувані рідини, склад першою з яких буде відповідати точці т, а склад другої - точки п, тобто точці протилежного кінця проходить через точку т коноди, що лежить на правій гілки бінодальної кривої. При подальшій кристалізації компонента SiO2 складу першої рідини буде змінюватися по лівій гілки бінодальной кривій від точки т в напрямку точки т ', а другої рідини - по правій гілки від точки п до точки п' [7].

Коли склад другої рідини досягне точки п' (вона знаходиться як точка перетину правої гілки бінодальной кривої з продовженням прямої а2b), рівноважна з нею першим рідина, склад якої вкаже протилежний кінець коноди - точка т', зникне, повністю закристалізується, тобто ліквація припиниться. Надалі шлях кристалізації однієї рідини,що залишилась піде у відповідності із загальним правилом визначення первинного шляху кристалізації по прямій п'р [8].

3.5 Визначення характеру процесу, що відбувається в точці евтектики

У точці евтектики при відібранні від системи теплоти при постійній температурі (система інваріантна), що відповідає цій точці, відбувається фізичний процес одночасної кристалізації з рідкої фази складу цієї точки трьох сполук, поля первинної кристалізації яких сходяться в цій точці.

При нагріванні, навпаки, відбувається одночасне плавлення зазначених сполук. Наприклад, в точці евтектики е1 (див. рис. 3.2) при охолодженні відбувається спільна кристалізація сполук кордієрит, енстатит і кристобаліт, поля первинної кристалізації яких сходяться в цій точці, а при нагріванні кристали зазначених сполук переходять в розплав. Легкоплавка евтектика е1 з температурою 1355 °С утворена енстатитом, кордієритом і кремнеземом [8].

Система характеризується великою схильністю до утворення твердих розчинів. В результаті можуть виникнути чотири види кордіеритових твердих розчинів: 1) кордієрит пересичений кремнеземом, тобто з надлишком кремнезему; 2) кордієрит з нестачею кремнезему; 3) кордієрит з надлишком глинозему; 4) кордієрит з нестачею глинозему [5].

3.6 Шляхи кристалізації розплаву, визначення температури початку кристалізації розплаву

Для того щоб визначити шлях кристалізації розплаву, необхідно знайти точку заданого составу на діаграмі стану системи MgO-Al2O3-SiO2 - це точка А (рис.3.7).

Рисунок 3.7 - Діаграма стану MgO-Al2O3-SiO2

Точка А попадає у елементарний фазовий трикутник: 2MgOSiO2 - MgO Al2O3 - 2MgO 2Al2O35SiO2. Тому кінцевою точкою кристалізації розплаву А буде потрійна евтектична точка К, у якій сходяться поля первинної кристалізації сполук 2MgOSiO2, MgO Al2O3 та 2MgO 2Al2O35SiO2 [1].

А оскільки точка А лежить у полі первинної кристалізації шпінелі (MgO Al2O3) - це відрізок А-В до перетину з конгруентною прикордонною кривою MgO Al2O3 - 2MgOSiO2 в точці В. Далі шлях кристалізації піде до падіння прикордонної кривої (В-К) і по мірі просування по ній буде відбуватися спільна кристалізація двох фаз: шпінелі (MgO Al2O3) та форстериту (2MgOSiO2). При досягненні евтектичної точки К залишковий розплав повністю кристалізується з утворенням трьох фаз: 2MgOSiO2, MgO Al2O3 та 2MgO 2Al2O35SiO2 [1].

Шляхи кристалізації в системі відрізняються значною складністю внаслідок інконгруентного характеру плавлення потрійних сполук. Найбільший інтерес представляють шляхи кристалізації складів, що лежать в області кордієриту або поблизу нього, а також в області шпінелі, корунду і муліту [8].

У полі кордієриту шлях кристалізації йдуть по прямим, вихідними з точки складу кордієриту. Закінчується кристалізація в евтектичних точках з температурою 1355 °С, якщо точка заданого складу лежить в фазовому трикутнику кордієрит-енстатит-тридіміт і з температурою 1365 °С - у разі фазового трикутника кордієрит-енстатіт-форстерит. Тільки неначна частина складів цієї області, що належать фазовому трикутнику кордієрит-форестерит-шпінель закінчує кристалізацію в точці подвійного підйому з температурою 1373 °С [8].

Склади, що лежать в полі кристалізації муліту або шпінелі мають більш складні шляхи кристалізації. Прикордонні криві між полями кристалізації сапфірин-шпінель і муліт-кордієрит інконгруентні, а інваріантна точка з температурою 1482 °С між полями шпінелі, муліта і сапфірина є точкою подвійного опускання. Тому шляхи кристалізації розплавів можуть проходити дві потрійні інваріантні точки і закінчуватися в третій. Так, склад а, який належить до фазового трикутника сапфірин-муліт-кордієрит, матиме шлях кристалізації, що проходить через точку подвійного підйому з температурою 1578 °С (шпінель-муліт-корунд), а потім через точку подвійного опускання з температурою 1482 °С (шпінель-муліт-сапфірін) і закінчується в точці подвійного підйому з температурою 1460 °С (сапфірін-муліт-кордієрит). У точці подвійного опускання 1482 °С закінчать кристалізацію лише склади, що лежать в фазовому трикутнику шпінель-сапфірін-муліт [8].

Склад b лежить в полі кристалізації муллита. Шлях кристалізації його піде по продовженню лінії муліт - точка b з виділенням муліта. Далі фазові перетворення підуть за схемою: розплав муліт + рідина муліт (розчиняється) + кордієрит (утворюється) + рідина кордієрит + рідина кордієрит + трідиміт + рідина (в точці евтектики): кордієрит + тридиміт + протоенстатіт + рідина кордієрит + трідіміт + енстатит. Кристалізація закінчиться в евтектиці при температурі 1355 °С. Таким чином, кристали муліту на прикордонній кривій розчиняються і шлях кристалізації покине прикордонну криву в точці їх зникнення [7].

3.7 Практичне застосування двокомпонентної діаграми стану MgO-Al2O3-SiO2 у промисловості

Завдяки знанням в області трикомпонентної діаграми стану MgO-Al2O3-SiO2 можна фігурувати з температурами та отримувати різні модифікації кордієриту. Наприклад при 980 °С, можна отримати метастабільнийтвердий розчин, що позначається як «високий кварц». Максимальну кількість цього продукту, можно отримати вже через 50 хв., а потім відбувається наростання кількості «високого кордиериту».

Система MgO-А12О3-SiO2 має значення для технології отримання різних вогнетривів (периклазових, шпінелевих, корундових, форстеритових), спеціальних керамічних виробів (кордієритових, стеатітових), склокристалічних матеріалів і, зокрема, має особливе значення для отримання керамічних і склокристалічних матеріалів з виключно низьким і навіть негативним коефіцієнтом термічного розширення на основі кордієриту.

Вогнетриви виготовлені на цій основі широко використовуються в металургії при футеровці сталеплавильних агрегатів, тому характеризуються високою вогнетривкістю, не зазнають модифікаційних перетворень при нагріванні, мають високу хімічну стійкість до агресивного впливу розплавів металів і основних шлаків.

4. Практичне застосування діаграм стану, шляхом вирішення задач

4.1 Вирішення задачі по двокомпонентним системам

Задача № 68

Визначити якісний та кількісний фазовій склад при повній кристалізації суміші, яка містить 60% Na2O та 40% P2O5 [3]

Рішення

Як видно з діаграми стану системи Na2O - P2O5 (рисунок 4.1) при повній кристалізації суміші, яка містить 60% Na2O та 40% P2O5, система буде являти собою суміш кристалів Na2OP2O5 та 2Na2OP2O5.

Кількість рівноважних фаз за діаграмою стану можна розрахувати аналітичним способом за допомогою рівняння:

де Р1 - кількість кристалів Na2OP2O5, %;

Х - вміст Na2O у вихідній суміші, Х = 60%;

х - вміст Na2O у твердій фазі Na2OP2O5, дорівнює 50%, що витікає з діаграми (рис. 1.3);

х' - вміст Na2O у твердій фазі 2Na2OP2O5, дорівнює 66,6% (рис.1.3);

Р2 - кількість кристалів 2Na2OP2O5, %;

Тоді маємо:

Р1= 40%

Р2 = 100 - 40 = 60%

Отже, при повній кристалізації суміші, яка містить 60% Na2O та 40% P2O5, отримуємо суміш кристалів 40% Na2OP2O5 та 60% 2Na2OP2O5.

Рисунок 4.1 - Діаграма стану двокомпонентної системи Na2O - P2O5 .

Завдання №69

Визначити при 1100 °С склад рідини, що не змішується, яка отримана при плавленні суміші, що містить 60% В2O3 та 40% ZnO [3]

Рішення

На діаграмі стану системи ZnO-В2O3 (рис.4.2) знайдемо точку вихідної суміші - це точка а, і від неї підіймемо перпендикуляр до коноди 1100 °С (точка а').

Рисунок 4.2 - Діаграма стану системи ZnO - В2O3

Точки перетину коноди з кривою ліквації (точки в та с) відповідають складу рідинам, що не змішуються, які утворені в процесі плавлення вихідної суміші при 1100 °С.

Від точок перетину опустимо перпендикуляри на вісь складу та знайдемо рідини, що не змішуються:

Р1: 47% В2O3 та 53% ZnO;

Р2: 96% В2O3 та 4% ZnO;

Кількість кожної з рівноважних фаз можна розрахувати по коноді в - с за допомогою правила важеля:

де - кількість рідкої фази, яка відповідає фігуративній точці в (Р1).

Отже,

Кількість рідкої фази, яка відповідає фігуративній точці с (Р2):

4.2 Вирішення задачі по трикомпонентним системам

Завдання №67

Описати шлях кристалізації розплаву, який містить 30% MgO, 40% Al2O3, 30% SiO2. Визначити від якої температури необхідно загартовувати склад, щоб у продуктах містилось 60% скла [3]

Рішення

Знайдемо точку заданого складу на діаграмі системи MgO - Al2O3 - SiO2 - це точка А (рис 4.3). Точка А потрапляє у елементарний фазовий трикутник: 2MgOSiO2 - MgOAl2O3 - 2MgO 2Al2O3 5SiO2. Тому кінцевою точкою кристалізації розплаву А буде потрійна точка К, у якій сходяться поля первинної кристалізації сполук 2MgOSiO2, MgOAl2O3, 2MgO 2Al2O3 5SiO2.Оскільки точка А лежить у полі первинної кристалізації шпінелі (MgOAl2O3), то шлях кристалізації точки А піде по продовженню прямої, яка з'єднує точку А з точкою шпінелі (MgOAl2O3) - це відрізок А-В до перетину з конгруентною прикордонною кривою 2MgOSiO2 - MgOAl2O3 в точці В.

Далі шлях кристалізації піде по ділянці прикордонної кривої (В-К) і по мірі просування по ній буде відбуватися спільна кристалізація двох фаз: шпінелі (MgOAl2O3) та форстериту (2MgOSiO2). При досягненні евтектичної точки К залишковий розплав повністю кристалізується з утворенням трьох фаз 2MgOSiO2, MgOAl2O3, 2MgO 2Al2O3 5SiO2.

Вміст у продуктах 60% скла можливий у тому випадку, коли у даній точці шляху кристалізації вміст рідкої фази буде складати 60%.

Спочатку знайдемо кількість рідкої фази до початку спільної кристалізації MgOAl2O3 та 2MgOSiO2 в точці В. Кількість рідкої фази Р знаходимо за допомогою правила важеля:

100 % =

Умові Р = 60 % на прикордонній кривій ВК буде відповідати точка В', Кількість рідкої фази Р1 знаходимо за допомогою правила важеля:

100 % =

Рисунок 4.3 - Діаграма стану MgO-Al2O3-SiO2

Точка В' відповідає температурі ~ 1460 °С. Тоді загартування розплаву, якій містить 30 % МgO, 40 % А12O3, 30 % SіO2, у продуктах якого містилось би 60 % скла, необхідно починати від температури ~ 1460 °С

Завдання № 68

Вихідний розплав, який містить 35 % МgO, 40 % Аl2O3, 25 % SіO2, охолоджений до температури при якій залишається 55 % рідкої фази. Визначити склад і співвідношення кристалічних фаз, а також рівноважну температуру, до якої охолоджується розплав [3].

Рішення

Спочатку знаходимо місце положення точки заданого складу (35 % МgO, 40 % Аl2O3, 25 % SіO2, ) - це точка М на діаграмі стану системи МgO - А12O3 - SiO2 (рис. 4.4).

Щоб визначити склад і співвідношення кристалічних фаз, а також рівноважну температуру, при якій залишається 55 % рідкої фази, побудуємо шлях кристалізації вказаного розплаву. Шляху кристалізації даного розплаву буде відповідати крива М - Н - К.

Спочатку визначимо кількість рідкої фази до початку спільної кристалізації МgO А12O3 та 2МgOSiO2 у точці Н, при цьому першим буде кристалізуватися шпінель (МgO А12O3). Кількість рідкої фази для точки Н знайдемо за правилом важеля:

100 % =

Знайдемо кількість рідкої фази при температурі 1550 °С (точка Д), при якій у рівновазі з рідкою фазою буде знаходитися кристали МgOА1203 та 2МgO SiO2.

Для цього проводимо пряму, яка проходить через точки М та Д до перетину зі з'єднувальною прямою МgO А12O3 2МgO SiO2 в точці В. Тоді знаходимо:

100 % =

Отже 55 % рідкої фази буде знаходиться в інтервалі температур (1600- 1550) °С. Умові Р = 55 % буде відповідати точка О (рис. 3.5). Для точки О:

100 % =

З діаграми стану видно, що точки О відповідає температура 1590 °С.

Рисунок 4.4 - Діаграма стану MgO-Al2O3-SiO2

Склади рівноважних кристалічних фаз:

1) шпінель (МgO А12O3) - 28 % МgO та 72 % А12O3;

2) форстерит (2МgO SiO2) - 57 % МgO та 43 % SiO2.

Вміст кожної з кристалічних фаз розраховуємо по місце положенню точки Р на з'єднувальній прямій МgO А12O3 - 2МgO SiO2:

100 % = (100-55)

Вміст кристалів форстериту (2МgO SiO2) при температурі 1590 °С буде: 100 - 38 - 55 = 7%.

Висновки

На основі аналітичного аналізу літератури та проведеної роботи по вивченню та ознайомленню з фазовими діаграмами двокомпонентних систем Na2O - P2O5, ZnO - B2O3 та трикомпонентної системи MgO - Al2O3 - SiO2 можна зробити наступні висновки:

1. Фізична хімія як наука та її розділ про фазові діаграми має важливе значення в наш час. Вивчення діаграм стану дає можливість спостерігати за фазовими перетвореннями, процесами кристалізації, плавлення, розкладення вихідних компонентів, надає знання відносно того, які сполуки можуть утворюватися у системі, в яких поліморфних модифікаціях вони знаходяться, при якій температурі, з яким складом. Саме завдяки цьому можливо отримувати якісні кінцеві матеріали з гарними заздалегідь заданими властивостями.

2. Вивчення фазових діаграм дає можливість цілеспрямовано впливати на процеси синтезу, а також обрати оптимальні умови та параметри для його проведення. Так, наприклад, знаючи, що система, яка має евтектичний склад плавиться при найнижчій температурі - евтектичній температурі, у порівнянні з температурами плавлення або кристалізації інших складів даної часної системи, можна забезпечити економію паливно-енергетичних ресурсів без негативного впливу на вихідні продукти, проводячи процеси синтезу при пониженій температурі.

3. Вивчення діаграми стану Na2O-P2O5 є дуже важливим, оскільки результати досліджень використовуються у багатьох галузях будівельної промисловості. Головний інтерес обумовлений важливістю вивчення сполук оксиду натрію та пентаксиду фтору при виготовленні деяких видів скла спеціального складу - оптичного скла, що використовується при конструюванні різноманітних оптичних приборів. Діаграма стану Na2O - P2O5 грає важливу роль у виробництві фосфатного лазерного скла. Фосфатне скло призначене для виготовлення активних елементів твердотільних лазерів.

4. Дослідження та аналіз діаграми стану двокомпонентної системи ZnO-B2O3 має дуже велику роль у наш час, оскільки сучасна промисловість та прогрес виробництва постійно вимагає нових видів матеріалів з особливими властивостями. Так дана діаграма має суттєве значення у виробництві оптичного стекла, а саме у виробництві боратного скла.

Боратне скло-найбільш перспективне, так як відрізняється низькою електропровідністю і малими діелектричними втратами, високою механічною міцністю, а також термічної і кліматичної стійкістю. Боратне скло має структуру, відмінну від структури силікатного скла, і здатне витримувати помірні концентрації катіонів, не збільшуючи електропровідність.

5. Система оксид магнію - оксид алюмінію - оксид кремнію має велике практичне значення. Без силікатних матеріалів - різних видів цементу, бетону, шлакобетону, кераміки, скла, вогнетривів навряд чи можна уявити собі наше повсякденне життя. Виробництво саме цих матеріалів пояснює та доводить важність вивчення діаграми та її практичне використання.

6. Таким чином, значення науки хімія силікатів та її внесок у сучасне виробництво має глобальний характер. Оскільки створення нових видів матеріалів з наперед заданими особливими властивостями: надміцність, надпластичність, надпровідність, вогнетривкість неможливе без глибоких знань про структуру і властивості матеріалів. Всіма цими питаннями займається фізична хімія силікатів, що і є неспростовним доказом важливості вивчення даної галузі науки і актуальність даних питань у наш час.

Перелік посилань

1. А.С. Бережной - Многокомпонентные системы окислов. - К.:Наукова думка, 1970.-535с.

2. В.С. Горшков, В.Г. Савельев, Н.Ф. Федоров - Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. - М.:Высшая школа,1988.-400с.

3. Н.М. Бобкова, Л.М. Силич, И.М. Терещенко - Сборник задач по физической химии силикатов и тугоплавких соединений.-М.: Университетское, 1990. -176с.

4. Торопов Н.А. и др. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник.- . - М.: Высшая школа, 1969. - 826с.

5. А.А. Пащенко - Физическая химия силикатов.-М.:Высшая школа, 1986.-368с.

6. К.К. Стрелов - Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. - М.: Металлургия, 1985.-480с.

7. В. Эйтель - Физическая химия силикатов. - М.: Издательство иностранной литературы, 1962. - 1056с.

8. А.С. Бережной, Я.Н. Питак, А.Д. Пономаренко, Н.П. Соболь - Физико-химические системы тугоплавких, неметаллических и силикатных материалов: Учеб. пособие - К.: УМК ВО,1992. - 72 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристика схильності сполук до хімічних перетворень та залежність їх реакційної здатності від атомного складу й електронної будови речовини. Двоїста природа електрона, поняття квантових чисел, валентності, кінетики та енергетики хімічних реакцій.

    контрольная работа [32,1 K], добавлен 30.03.2011

  • Види структур сплавів, схема розподілу атомів у гратах твердих розчинів. Залежність властивостей сплавів від їх складу. Основні методи дослідження та їх характеристика. Зв’язок діаграми стану "залізо-цементит" із властивостями сталей, утворення перліту.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 15.02.2011

  • Принципи та методи вивчення будови речовини, інструменти та значення даного процесу. Сутність теорій для пояснення будови хімічних часток: класичної та квантово-механічної. Відмінності даних теорій та особливості їх використання на сучасному етапі.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 19.12.2010

  • Класифікація металів, особливості їх будови. Поширення у природі лужних металів, їх фізичні та хімічні властивості. Застосування сполук лужних металів. Сполуки s-металів ІІА-підгрупи та їх властивості. Види жорсткості, її вимірювання та усунення.

    курсовая работа [425,9 K], добавлен 09.11.2009

  • Дитинство та юність О.М. Бутлерова - видатного хіміка-експериментатора, автора теорії хімічної будови. Навчання в університеті та сімейне життя Олександра Михайловича. Основні положення теорії будови хімічних сполук. Внесок Бутлерова у розвиток хімії.

    презентация [3,3 M], добавлен 26.09.2012

  • Потенціал ідеального іоноселективного електрода. Визначення важких металів у харчових продуктах. Використання атомно-абсорбційної спектрофотометрії. Характеристика та практичне застосування тонкошарової хроматографії. Атомно-емісійний спектральний аналіз.

    контрольная работа [70,2 K], добавлен 28.10.2015

  • Хімічний склад природних вод. Джерела надходження природних і антропогенних інгредієнтів у водні об'єкти. Особливості відбору проб. Застосовування хімічних, фізико-хімічних, фізичних методів анализу. Специфіка санітарно-бактеріологічного аналізу води.

    курсовая работа [42,2 K], добавлен 09.03.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.