Paweł Barteczko 6.IV.2002

Sprawozdanie z laboratorium Chemii fizycznej:

Ćwiczenie 7: Układ dwuskładnikowy - równowaga ciało stałe ciecz

1.Wstęp:

Warunkiem równowagi chemicznej równowagi termodynamicznej w układzie wielofazowym i wieloskładnikowym jest równość potencjałów chemicznych substancji w poszczególnych fazach. Dla każdej z substancji i - występującej w we współistniejących ze sobą w stanie równowagi fazach I, II ,III ...- musi być spełniony warunek:

μiI = μiII = μiIII = ...

Wyprowadzona w oparciu o to założenie reguła faz mówi że , w układzie dwuskładnikowym znajdującym się pod stałym ciśnieniem procesy topnienia lub krzepnięcia, mogą przebiegać w stałej temperaturze, lub w zakresie temperatur . Pierwszy z przypadków mam miejsce wówczas, gdy ma miejsce równoczesne wydzielenie się obu faz stałych , drugi gdy z ciekłego roztworu wydziela się jedna faza stałą (kryształy pierwiastka związku bądź roztworu stałego). Krzywe równowag fazowych otrzymuje się nanosząc temperatury początku i końca krzepnięcia stopów, jako funkcję ich składu.

Obliczenia:

Wykresy studzenia stopów:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

Pozostałe wykresy krzepnięcia cyny i ołowiu znajdują się w sprawozdaniu z ćwiczenia nr.6.

Tabelka :

Tabelka przemian fazowych

% masowy

%atomowy

 

 

Sn

 

231,9

 

Pb

 

327,3

 

Pb 90 %

83,80%

296,5

272

Pb 80 %

69,60%

 270,5

235

Pb 60 %

46,20%

226

172,2

Pb 40 %

27,60%

172,2

172,2

Pb 15 %

9,20%

200

172,2

Wnioski:

Z powodu niewystarczającego czasu, nie zdążyliśmy dokonać pomiarów do temperatury poniżej 100 0C dla 90%Pb i 80%Pb stopów. Z tego powodu układ równowagi nie jest pełny . Stop o zawartości 40% Pb i 60% Sn jest stopem eutektycznym a temperatura przemiany eutektycznej wynosi 172,2 0C. Wywnioskować to można z tego że na krzywej studzenia obserwujemy jedynie przystanek. Przy krzywych studzenia 80 % i 90 % ołowiu załamanie krzywej jest widoczne tylko po znacznym pionowym rozciągnięciu wykresu .

Do sprawozdania dołączam 2 wykresy układów równowagi na papierze milimetrowym.