6. Диаграмма плавящаяся конгруэнтно.

Химическое соединение устойчиво.

В точке плавления состав твердой фазы соответствует составу жидкой фазы. Такое плавление называется конгруэнтным. Диаграмма состояния в этом случае имеет вид.

Химическое соединение при плавлении не отличается от чистого вещества и дает такую же кривую охлаждения (тчк.З) с температурной остановкой при кристаллизации (тчк.3' ). Такого типа диаграммы можно разбить на части ординатами проходящими через точку плавления химического соединения и через точку соответствующую составу соединения. На рис, 3.2 диаграмма разбита на две части, каждая из которых представляет собой диаграмму состояния с простой эвтектикой, рассмотренную ранее. Каждая из этих диаграмм характеризуется своей эвтектической точкой: в тчк. Э кристаллизуются кристаллы вещества A и кристаллы химического соединения AB в тчк. Э₂ кристаллизуются кристаллы В и кристаллы AB.

Образование химического соединения легко и надежно определяется с помощью термического анализа и построенной, на основе его данных диаграмме состояния.

7. Диаграмма плавящаяся инконгруэнтно.

Химическое соединение неустойчиво, т.е. при температурах ниже температуры плавления оно разлагается. Состав жидкой фазы в теоретической точке плавления не соответствует составу твердой фазы при температуре разложения. Такое плавление называется инконгруэнтным.

Точка N на диаграмме - теоретическая, реально недостижимая, точка плавления химического соединения, которое разлагается при температуре , соответствующей тчк.К. Тчк.Х передает состав химического соединения.

При анализе диаграмм подобного типа можно выделить три характерные особенности: а) кристаллизация расплава обогащенного компонентом A относительно состава химического соединения AB (тчк1). До тчк1 расплав равномерно охлаждается. В тчк1' начинается кристаллизация компонента A, которая идет до тчк 1’’ . Тчк 1’’ соответствует температуре устойчивости химического соединения (тчк. К ). Поэтому выпавшие кристаллы A взаимодействуют с расплавом ,образуя химическое соединение AВ . Таким образом в тчк.1" система трехфазна: _крА ;_крАB; расплав. Число степеней свободы равно 0 - на кривой охлаждения наблюдается площадка. Т.к. в системе избыток компонента A , то не все количество кристаллов A израсходуется на образование химического соединения. После завершения кристаллизации (ниже тчк A’’) система будет состоять из двух твердых фаз : _крА ; _крАB, которые будут в дальнейшем охлаждаться.

Состав расплава соответствует составу химического соединения (тчк. 2). От тчк.2'до точки £ будет происходить кристаллизация компонента А (участок 2'£ на кривой охлаждения). В тчк.£ кристаллы А взаимодействуют с расплавом , давая химическое соединение система становится трехфазной. Т.к. компоненты взяты в стехиометрическом

количестве, то по завершению кристаллизации в системе существует только фаза АВ.

в) Состав расплава обогащен компонентом В (тчк.З). На участке Э’Э" кристаллизуется компонент А. В тчк.З" система трехфазна и на кривой охлаждения имеем площадку. После того как все кристаллы компонента А израсходуются на образование химического соединения, система состоит из двух фаз: кристаллов химического соединения АВ и расплава обогащенного компонентом В. При дальнейшем охлаждении на участке 3"3'" кристаллизуется АB ; расплав все больше обогащается компонентом В. В тчк. 3'" расплав становится насыщенным относительно обоих веществ и выпадает эвтектика состава _крB *_крАB. Система становится трехфазной: _кр АB; тв. эвтектика, расплав. После затвердевания всего расплава продолжается равномерное охлаждение двухфазной твердой системы.

Точка К , отвечающая равновесию между двумя твердыми и жидкой фазой называется перитектической и отличается от эвтектической тем, что обе кристаллические фазы обогащены относительно расплава одним и тем же компонентом. В эвтектической точке каждая кристаллическая фаза обогащена относительно расплава либо одним, либо другим компонентом.

С помощью диаграмм состояния можно также анализировать системы с ограниченной взаимной растворимостью компонентов в конденсированных фазах (жидких или твердых).