И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 19
Текст из файла (страница 19)
переходит в радиус-вектор У + г(г', так что г(У = г(г + г(н. Расстояние от исходной точки А до соседней точки В перел Д. было: г(Г=(г(г, г(г)417, после Д.-гй'= = (гГУ, г(У)71, так что г(Г'2 = г(12 + 2(г(ц г(7) + (г(н, г(и); скобки обозначают скалярное произведение векторов. При учете того, что г( и = Х (дц(дха ) г(хе, (х, = х, х, = у, х, = 2) из этого соотношении следует: г(гг — г()2 = Е 25~7(х,г(ха, (. е 1/ дв, ди„дн, диг') ГДЕ Вн — — — ( — '+ — + Š— — ) 2 дх, дх,, дх, дх„ Величины ео позволяют судить об относит удлинениях (растяженнях или сжатиях) вдоль направлений по соответствУющим кооРдинатным осЯм, а Вн(1 У (г)-о слвигах, т е.
малых деформациях без изменения объема. Для малых 32 ДИАГРАММА Д последним членом в скобках мояено, как правило, пренебречь Шесть величин езм еем езм е„= е„, е„= ем и ез, = ез, образуют тензор малой Д, к-рый полностью ойредетяет деформированное состояние тела Конечнав (большая) Д тела определяется более сложнымн выражениями для компонент тензора Механизм Д во всех случаях связан с изменением взаимного расположения составляющих тело частиц в-ва Д этастомеров проискодит в осн в результате изменений конформации макромолекул и связана преим с изменением энтропии системы Пластич Д кристаллич тел происхолит по механизму движения дефектов, гл обр скольжения дислокаций, а в случае поликристаллов — путем скодьжения цо границам зерен Течение жидкостей обусловлено относит перемещением молекул Л т Ланлау Л Д Лнфтнн Е М Теоретическая фнзяка,т 7 Теория уиругоатн 4 «зл М 1987 ля Мая ДИАГРАММА СОСТА — СВОИСТВО, графнч изображение зависимости между составом физ -хим системы и величиной к -л ее физ св-ва-электрич проводимости, плотности, вязкости, показателя преломления и т п Т-ру и давление при построении Д с — с обычно принимают постоянными Для двойных (бинарных) систем Д с -с изображают на плоскости, откладывая по оси абсцисс состав, по оси ординат- численное значение рассматриваемого св-ва Д с -с тройных систем трехмерны Состав обычно изображают в виде равностороннего треугольника, наз концентрационным, его вершины соответствуют компонентам, точки на сторонах -составам двойных систем, точки внутри треугольника — составам тройной системы Величину св-ва откладывают на перпендикулярах к плос.
кости треугольника, получая диаграмму в виде поверхности св-ва Обычно рассматривают ортогональные проекции сечений таких диаграмм на плоскость концентрац треугольника (см А(ггогокомноггентные система) Состав системы выражают массовой, объемной или молярной долей компонентов, прн этом предпочтение отдают такому способу выражения концентрации, при к-ром данное св-во является линейной (алдитивной) ф-цней состава Так, для идеальных газовых смесей и жидких р-ров плотность является линейной ф-цией состава при выражении последнего в объемных долях компонентов При неалднтивности св-ва на кривой, изображающей его зависимость от состава, могут появиться экстремумы и то жи перегиба Признаком хим взаимод межлу компонентами системы с образованием устойчивого (не диссоциируюшего) хим соел является появление на кривой св-во -состав сингулярной точки, в к-рой первая производная св-ва по составу терпит разрыв непрерывности Системы с образованием частично днссоциируюших соед не имеют сингулярных точек на кривых состав — св-во Экстремумы на кривых состав-св-во могут появиться н в отсутствие хим взаимод между компонентами, в особенности если св-ва компонентов близки друг к другу Пример азеотропные точки на кривых т-ра кипения-состав при постоянном давлении (см Азеотронггые смеси) С помощью Д с с изучают процессы, происходящие в равновесных системах, пренм однофаэных жидких нли твердых Так, в жидких р-рах осн процессы распад ассоциатов, образованных однотнпнымн молекулами (напр, молекулами спирта, между к-рыми имеется водородная связь), образование сольватов (гидратов), хим р-ции обмена, напр этерификация в смесях спиртов с орг к-тами, образование ионных пар, напр (йз(ь((( ] (й'СОО 3 прн взаимод трегнчных аминов с карбоновыми к-тами, распад ионных лар В металлнч сплавах с помощью Д с с изучают образование интерметаллич соед, определяют границы существования твердых р-ров Выбор измеряемого св-ва определяется характером изучаемого процесса Так, о распаде ионных лар в р-рал незтеьтрознтов правн тьисе всего сь гнть по значениям электрнч проводимости, об образовании нлн разрыве хим связей по данным мол спектроскопии илн ЯМР, об обра- 55 зовании интерметаллич фаз-по значениям электрич проволимости илн твердостя При исследовании взаимод двух в-в А и В часто изучают не непосредственно са-во двойной системы АВ, а св-во серии р-ров А и В в инертном р-рителе, к-рые отличаются друг от друга отношением концентраций слуге, но имеют постоянную суммарную молярную концентрацию ел ф се = сонм (метод изомолярных р-ров, или метод Остромысленского-Жоба) По данным абсорбц спектроскопии определяют, напр, стехиометрич состав комплексных соед, образующихся в р рах, при этом по оси орлинат откладывают оптич плотность р-ра при длине волны, на к-рой происходит макс изменение плотности в зависимости от молярного отношения, по оси абсцисс — молярное отношение с ус„ Д с -с широко применяют в металлургии, галургии, при изучении смесей орг в-в и процессов их разделения Они позволяют выяснить характер взаимод между компонентами сястемы, условия образования, состав и св-ва образующихся соел, не выделяя их из системы Д с-с являются основой физ -хим методов в аналит химии Днт Аносов В Я, Озерова М И Фна ~ков Ю Я, Основы фн янко кямнатиого анализа, М, 7976 Ем текле лиг ири стагьяя Днагра состояние Фнзако.лнмнтескиа анна з ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ (фазовая диаграмма), графич изображение всех возможных состояний термодинамич системы в пространстве осн параметров состояния т-ры Т, давления р и состава х (обычно выражаемого молярными нли массовыми полями компонентов) Для сложных систем, состояцуих из многих фаз н компонентов, построение Д с являетса единственным методом, позволяющим на практике установить, сколько фаз и какие конкретно фазы образуют систему при данных значениях параметров состояния Каждое реально существующее состояние системы на Д с изображается т наз фигуративной точкой, областям существования оу»юй фазы отвечают участки пространства (на трехмерных Д с ) или плоскости (на двухмерных Д с ), условиям сосуществования фаэ-соотв пов-сти или линии, изменение фазового состояния системы рассматривается как движение фигуративной точки на Д с Анализ относит расположения объемных участков, пов-отей, линий и точек, к-рые образуют Д с, позволяет однозначно и наглялно определять условия фазового равновесия, появления в системе новых фаз и хим соед, образовании и распада жидких н тверлых р-ров и т и Д с используют в материаловедении, металлургии, нефтепереработке, хим технологии (в частности, при разработке методов разделения в-в), произ-вах электронной техники и микроэлектроники и т и С ее помощью определяют направленность процессов, связанных с фазовыми переходами, осуществляют выбор режимов термообработки, отыскивают оптимальные составы сплавов и т и Теоретич основами построения и интерпретации Д с равновесных систем являются !) условие дгиуоеага раеноеегия, согласно к-рому хим потенциалы р, каждого г-го компонента во всех фазах при равновесии равны, й) условие химического равновесия, согласно к-рому сумма хнм потенциалов вступающих в р-цию в-в при равновесии равна ана.
логичной сумме для продуктов р-цни, 3) фаэ правило Гиббса, согласно к-рому число компонентов К, число фаз Ф н вариантность системы р (т е число независимых параметроа состояния, к-рые можно в определенных пределах изменять без изменения числа и природы фаз) связаны соот. ношением р = К вЂ” Ф+ 2 Цифра 2 означает, что учитываются только два интенсивных параметра состояния — т-ра и давление Если учитываются и др параметры, напр напряженности электромагнитного или гравитационного полей, вариантность системы соотв увеличивается Различают нонвариантные (р = 0), моновариантные (р = !), дивариантные Ш = 2) и т д состояния (равновесна), 4) правило о соприкасающихся пространствах состояния, согласно к рому если два разных пространства состояния (поля в случае плоской диаграммы) соприкасаются по линии.
то они разли- 56 чаются между собой на одну фазу, если поля соприкасаются в точке, то состояния различаются на две фазы. Для построения Д. с. Расчетным путем необходимо знать зависимости хим. потенциалов всех компонентов системы от Т, р и состава фаз. Приближенные методы расчета с применением ЭВМ интенсивно развиваются, в частности, для многокомпонентный сплавов. Однако пока Д. с. строят на основе эксперим. ладных, получаемых гл. обр.