2 diagrame binare

Universitatea POLITEHNICA din BucuretiFacultatea de Chimie Aplicat i tiinaFacultatea de Chimie Aplicat i tiina

MaterialelorCatedra de tiina i Ingineria Materialelor Oxidice i Nanomateriale

DIAGRAME DE ECHILIBRUDIAGRAME DE ECHILIBRUTERMIC FAZAL

B. SISTEME BINARE

I. Sistemul binar elementar

Generaliti

TA A, B: componenii sistemului binar

T T t d t i

TB

TA: Temperatura de topire a compusului A

TB: Temperatura de topire a comp s l i BB

T

a compusului B

Te: Temperatura eutectic

eTe e: amestecul binar cu

cea mai joas temperatur de topire

T

A B

T

xB xA

Generaliti

TA TAe, TBe: curbe liquidus indic punctele de coordonateT-x, la care apare pentruII

LiqTB

T x, la care apare pentruprima dat faza solid larcire, sau se termin topirea,la nclzire;

I

B+liq

B

A+liq

T

TATeeTeTB: drepte solidus;

Dreptele solidus i curbeleliquidus delimiteaz patru

III

e

A+B

Teq p

zone ale sistemului, dpdv alcompoziiei fazale:

9 I: F=2 A+liqIV A B

A B

9 II: F=1 Liq9 III: F=2 B+liq9 IV: F=2 A+B

Trasee de topire / cristalizare

Liq

TATxT1 l

l1

lx

Cristalizare Mx

T > Tx: liq Mx

Tx: A + liq lxq

TB

1T2

l

l2 Tx: A + liq lx

Tx Te:

A + liq (lx- le)

B+liq

BT3 l3

A+liq

- Etap de cristalizareprimar (A cristalizeazsingur)

Te

A+B

Te: A + B + liq le

3+V = 2+1 =>V=0

( i t i i t)

Te

A B

A BMx L1 L2 L3

(sistem invariant)

- Etap de cristalizaresecundar (A i B

i t li i lt )cristalizeaz simultan)

T < Te: A + B


Liq

TA

Topire Myq

TB

T < Te: A+B

Te: A + B + liq le

B+liq

B

TylyA+liq 3+V = 2+1 =>V=0

(sistem invariant)

Te Ty:Te

A+B

Te Ty:

B + liq (le - ly)

Ty: B + liq ly

Te

A B

A BMy

T > Ty: liq My Orice mas din sistemcristalizeaz, respectiv se

i l dy topete, ntr-un interval detemperatur.


Liq

TA

Te:q

TB

Te: punct invariant al sistemului;

B+liq

BA+liq temperatura la care se

ncheie procesul decristalizare sau ncepeprocesul de topire pentruT

e

A+B

procesul de topire pentruorice mas din sistem;

este singura mas dinsistem, care, dei nu este

Te

A B

A B

sistem, care, dei nu esteun compus chimic definit,se topete la o temperaturdefinit.

Relaii cantitative

TA G = cantitatea de amestec M

S = cantitatea de faz solid( i t l A) l T

la m

(cristale A) la TX L = cantitatea de faz lichid(topitura lx) la TX

TBTx

lx

S L

a

Legea conservrii masei:

eTe

GG = S + L

A BA BM Lx%Liq. lx

P

Relaii cantitative

innd cont de compoziia amestecului M i a topiturii Lx, se poate scrie:

cantitatea de B n amestecul iniial: 100AMG

cantitatea de B n topitura Lx:

Dar ntreaga cantitate de B din amestecul iniial se afl n topitur latemperatura tx deci:

100ALxL

temperatura tx, deci:

iar100100

xALLAMG =xAL

AMGL =

Deci:

Prin urmare:

x

x

x

x

x ALML

GALAMAL

GALAMGGLGS ====

xMLGS =Prin urmare:

Se poate scrie c: mlx=

xALGS

MLALML

GS xx

x

=

=Se poate scrie c:am

=AMALAMG

L

x

Relaii cantitative

Regula prghiei poate fi utilizat pentru determinarea cantitilor de faze aflate n

echilibru, la o anumit temperatur, pentru o mas cu o anumit compoziie.

vectorul G, aplicat pe prghia n punctul m, se descompune n componentele S iL (L = G S), aplicate la extremitile prghiei conform raportului braelor.

xal

Pentru a evita msurarea segmentelor i , respectiv pentru a obine raportul

fazelor direct n procente, acestea se transpun pe abscisa a diagramei, care esteam xml

ABmprit n 100 pri.

Transpunerea se realizeaz prin unirea extremitilor segmentelor i .

Prelungind dreptele Aa i respectiv Bl acestea se intersecteaz n punctul OABxal

AB

Prelungind dreptele Aa i respectiv Blx, acestea se intersecteaz n punctul O.

Din acest punct se duce apoi o dreapt prin punctul m pn la intersecia cu abscisa

AB n punctul P.

ORelaii cantitative

TA amml

LxtopiturcantitateAcristalecantitate x=)_(_

__

la mTB

Txlx

S L

a

Regula prghiei:

eTe

G

100*%x

x

almlA =

A B

100*%x

x

x

alamliql =

A BM L% A% Liq. lx

P

ORelaii cantitative

TA

Pe baza asemnrii

triunghiurilor:

la m

amO ~ APO i

mlxO ~ PBO,

se poate scrie:

TBTx

lx

S L

a

PBAP

mlam

x

= Deci la temperatura Tx

eTe

GDeci, la temperatura Tx

exist:

% faz lichid (topitur)AP

A B

% faz solid (cristale A)PB

A BM L% A% Liq. lx

P

Efecte termice

TB TBc

d

TT2 T2

2Liq. c2TA

T1 T11

A+liq.

B+liq.c1

Te TeTe

q

e a1 a2

b1 b2

a

b

a1b1 b bb2

a2

bb1

A e M1 M2 B e M1 M2 B Timp

Efecte termice

Amestec l e tectic binar e pre int la temperat ra T n palier ab foarte pron nat Amestecul eutectic binar e: prezint la temperatura Te un palier ab foarte pronunat,datorat efectul endotermic de topire a ntregii mase la Te.

Amestecul M1 prezinta la Te un palier a1b1 mai mic, care evideniaz un efect termiccantitativ mai slab deoarece cantitatea de mas ce intr n topire este mai mic dectcantitativ mai slab, deoarece cantitatea de mas ce intr n topire este mai mic dectpentru amestecul e.

- Dac viteza de ncalzire a cuptorului este constant, se observ c de la te la t1 curbade nclzire a masei, b1c1, are o inflexiune. Aceasta arat c ntre te i t1 cristalele de B,de nclzire a masei, b1c1, are o inflexiune. Aceasta arat c ntre te i t1 cristalele de B,topindu-se treptat, odat cu creterea temperaturii, dezvolt un efect endotermicconstant n acest interval.

- La T1 apare o alt inflexiune, c1, curba de nclzire urcnd cu viteza mai mare, ceeace arat o schimbare a cineticii procesului endotermic.

- Efectul termic total este suma celor dou efecte: ab = a1b1 + b1b.

Comparnd mrimea efectului termic total dat de amestecul M1, cu cel dat de amesteculComparnd mrimea efectului termic total dat de amestecul M1, cu cel dat de amesteculeutectic e, se constat egalitatea lor, dac cei doi compusi A i B au cldurile de topireegale. n cazul n care acetia au cldurile de topire diferite, atunci, trebuie luat nconsiderare media ponderat a cldurilor lor.

Amestecul B prezint o curb pentru care efectul termic la Te este zero.

- La Tb apare, n locul inflexiunii (c) un palier cd, care marcheaz efectul termic detopire a compusului B.

Efecte termice

TBEf t l t i l t l i i t T

TT2

2Liq.

Efectul termic la punctul invariant Te:

- este maxim pentru amestecul eutectic;

- este nul pentru amestecurile unare A i B.TA

T11

A+liq.

B+liq. Variaia efectului termic la Te este figurat nsistemul AB prin triunghiul cu varfurile Te b Te.

Te Te

q

e a1 a2

b1 b2bb1

A e M1 M2 B



DIAGRAME DE ECHILIBRUDIAGRAME DE ECHILIBRUTERMIC FAZAL

II Si t l bi II. Sistemul binar n care se formeaz compui binari

II.1. COMPUS BINAR CONGRUENTTrasee de topire / cristalizare

IIITA

AmBn=AB

TBLiq Liq

T Sistemul este mprit n

T

A+liq

Am Bn+

TAmBnSistemul este mprit n dou subsisteme:

I: A-AB e1II AB BTe1

Te2

B+liqliqe1

e

II: AB-B e2

A+AmBnAmBn+B

e2

AmBnA B

II.1 COMPUS BINAR CONGRUENTTrasee de topire / cristalizare

IIITA

TBLiq Liq

T

Cristalizare Mx

T > Tx: liq Mx Tx: AB + liq lx

T

A+liq

Am Bn+

TAmBn Tx: AB + liq lx

Tx Te2:

AB + liq (lx- le2)Txx

Te1

Te2

B+liqliqe1

e

Te2: AB + B + liq le23+V = 2+1 =>V=0

( i t i i t)A+AmBn

AmBn+B

e2 (sistem invariant)

T < Te2: AB + B

AmBnA BMx

II.1 COMPUS BINAR CONGRUENTTrasee de topire / cristalizare

IIITA

TBLiq Liq

TRegulile de paragenez:

T

A+liq

Am Bn+

TAmBn Fiecare dintre subsistemeleformate ascult de propriuleutectic;

Te1

Te2

B+liqliqe1

e

La solidificarea de echilibrua unei mase dintr-unsubsistem se formeazcompuii de margine ai

A+AmBnAmBn+B

e2 compuii de margine aisubsistemului respectiv;

Relaiile cantitative sedefinesc analog sistemului

AmBnA B

definesc analog sistemuluibinar simplu pentru fiecaresubsistem.

II.2 COMPUS BINAR INCONGRUENT N PREZENA FAZEI LICHIDE

Trasee de topire / cristalizare. Zone cu resorbie

T

TBI II Sistemul este mprit n

dou subsisteme:

I: A-AB eTA

B+liq

Liq

I: A-AB e1II: AB-B g2

Tg2A+

liq

g2 AmBn B + liq g2Tg2

Te1

q

AmBn+B

AmBn+liq

e1

g: punct invariant peritectic

Tg: temperatura de descompunere a compusului

A+AmBn

descompunere a compusului incongruent n topitur i unul dintre componenii sistemului

A BAmBng2



T

TBI II

AmBn B + liq g2Tg2

AmBn B + liq g2Tg2

TA

B+liq

Liq Cristalele de AmBn apar lasolidificare prin interacialui B cu liq. g2, la

Tg2A+

liq

g2

q g2temperatura Tg2.

Procesul se numeteresorbia lui B n topitura

Te1

q

AmBn+B

AmBn+liq

e1

g2, cu formare de AmBn.

ParialTotal

A+AmBn

Total

A BAmBng2


Trasee de topire / cristalizare. Zone cu resorbieFR

T

TBI II

AmBn B + liq g2Tg2

AmBn B + liq g2Tg2

TA

B+liq

Liq

Tg2

T

A+

liq

g2M1

Te1

TM1q

AmBn+B

AmBn+liq

e1M1 - FR T>TM1: liq(M1)

A+AmBn

T>TM1: liq(M1)TM1 Te1 : AB + liq (lM1-le1)Te

1: AB + A + liq le1

V = 0

A BM1 AmBn

V = 0T < Te

1: AB + Ag2

RT(B)FR



II

T

TBI

Resorbia decurge lat t t t dTA

M2 B+liq

Liq

M RT(B)T

temperatur constant pn cndB dispare total resorbie total.

Tg2A+

liq

g2

M2 RT(B)T>TM2: liq(M2)TM2 Tg2: B + liq (M2 g2)T 2: B + AB + liq g2

b

TM2

Te1

q

AmBn+B

AmBn+liq

e1

Tg2: B + AB + liq g2

V = 0 (resorbia total a lui B )

AB B + liq g2Tg2

A+AmBn

V = 0 (resorbia total a lui B )Tg2 Te1: AB + liq (g2 e1)Te1: AB + A + liq e1

V = 0

A BM2 AmBn

V = 0T < Te1 : AB + A

RT(B)

Tg2AmBn B + liq g2 O

II.2 COMPUS BINAR INCONGRUENT N PREZENA

FAZEI LICHIDE

R bi t t l id i

TA

TBResorbia total evidenierea

cantitativIII

R bi t t l l lTA

M2B+liq

Liq

TM2

Resorbia total are loc latemperatura peritecticului g2.

Pentru evideniereacantitativ a resorbiei este

Tg2A+

liq

g2 b bm

necesar s determinm graficcantitile de faze prezentenainte i dup fenomenul deresorbie:

Te1 AmBn+B

AmBn+liq

e1

- R: B + liq g2 (prghia g2b)

- DR: AB + liq g2 (prghia g2b)

A+AmBn

A BA BM2

%liq g2%B%liq g2%AmBn

nainte de resorbia total RDup de resorbia total DR

AmBn

RT(B) RP(B)FR



II

T

TBI

TM3M3

TA

B+liq

Liq Resorbia decurge latemperatur constant Tg2, B nu

Tg2A+

liq

g2

M3 RP(B)

bdispare total resorbie parial.

Te1

q

AmBn+B

AmBn+liq

e1

M3 RP(B)T>TM3: liq(M3)TM3 Tg2: B + liq (M3 g2)Tg : B + AB + liq g2

A+AmBn

g2q g2

(resorbia parial a lui B)

AB B + liq g2Tg2

A BAmBn M3

( p )V = 0

T < Tg2: B + AmBn

RT(B) RP(B)

Tg2AmBn B + liq g2 O

II.2 COMPUS BINAR INCONGRUENT N PREZENA

FAZEI LICHIDE

R bi i l

TA

TBM3 TM3O

Resorbia parial evidenierea cantitativ

III

R bi i l l lTA

B+liq

LiqO Resorbia parial are loc la

temperatura peritecticului g2.

Pentru evidenierea cantitativ a resorbiei este

Tg2A+

liq

g2 b bm

necesar s determinm grafic cantitile de faze prezente nainte i dup fenomenul de resorbie:

Te1

AmBn+liq

e1 AmBn+B

-R: B + liq g2 (prghia g2b)

-DR: B + AB (prghia g2b)

A B MA+AmBn

A BAmBn M3

nainte de resorbia parialDup resorbia parial

%liq g2%B%AmBn%B

RT(B) RP(B)FR


Tratamente termice

II

T

TBI

1. Rcire brusc, de la Tg2, cu ntreruperea integral aTA

B+liq

Liq

ntreruperea integral a echilibrului;

Masa solidificat este format dincristale primare de B i sticl de

Tg2A+

liq

g2 b

p compozitie g2;

Resorbia este mpiedicat.

d d t i ii tit ti

Te1

q

AmBn+B

AmBn+liq

e1

n vederea determinrii cantitativea fazelor prezente, ne referim laprghia g2b.

A+AmBn

A BAmBn


Tratamente termice

2 T t t d i d t t it h t l T t t2. Tratament de rcire moderat: topitura g2, ngheat la Tg2, se poate comporta ca unamestec din sistemul I (A - AmBn), cu cristalizare independent echilibrul estentrerupt parial;

C tit t d B f t t d i t li i difi t Cantitatea de B format n etapa de cristalizare primar rmne nemodificat(segmentul Ap);

Cantitatea de topitura g2-pB cristalizeaz independent, cu formare de A i AB, latemperatura Te1;

n vederea determinrii cantitative a fazelor prezente, ne referim la prghia ad, careeste mprit n dou segmente de perpendiculara din g2;

Unim capetele segmentului pB cu cele ale prghiei i astfel determinm cantiile de A iAB formate din topitura g2;

La sfritul solidificrii care a avut loc cu ntreruperea resorbiei n amestec se gsescLa sfritul solidificrii, care a avut loc cu ntreruperea resorbiei, n amestec se gsescB, A i AB, faza B fiind faz de neechilibru.

1. Tratament de rcire lent: solidificarea are loc la echilibru complet, conform traseuluide topire / cristalizarede topire / cristalizare.

n vederea determinrii cantitative a fazelor prezente, ne referim la prghia ad, careeste mprit n dou segmente de perpendiculara din M1.


Tratamente termice

OO

TTB

T

LiqB+Liq

T

O

g2 d

OM1 TM1b Tg2

TAA+liq

g2m1

g2B+AmBne1

AmBn+liq

m1Te1

d

b

a

A B%BRcire rapid

Rcire moderat %AmBn

%liq g2M1

p p p

% A

A+AmBn

AmBn%B

Rcire de echilibru % AmBn %A


Efecte termice

2

3 TB TBT3T

c3

cd

1

2g2

e1

TA

T2Tg

2Tg

2T1

T a a

c1

hg2 d

c2h

g3d

1Te

1Te

1

a

b

ab1 b b2 b

A e M1 M2 M3AmBn B e M1 M2 M3 B

II.3 SISTEM BINAR INCONGRUENT IN PREZENA FAZEI SOLIDE,

STABIL DEASUPRA UNEI LIMITE DE TEMPERATUR

TATA

A+liq.T

TAmBnliq

TAmBn

Te1

T

AmBn+liq.B+liq.

TB

e1 AmBn+liq.

T > Tg: compusul AmBn stabil,sistemul se comporta ca unSB cu CB congruent,constituit din 2 subsisteme cuTe2

A+AmBn A B +B

e2 eutectic propriu (A AmBn cue1 si AmBn B cu e2)

Tg

AmBn+B

T < T : A + B

T = Tg: AmBn + A + B

A+B

T < Tg: A + B

Variaia efectelor termice lapunctele invariante este

A BAmBn

punctele invariante esteprezentat haurat.

II.3 SISTEM BINAR INCONGRUENT IN PREZENA FAZEI SOLIDE,

STABIL SUB O LIMIT DE TEMPERATUR

T < Tg: compusul AmBn estestabil, sistemul A B prezint 2subsisteme binare i un

TBLi

peritectic binar.

TA

Liq.

A+liqB+liq. A AmBn A + AmBn

A B B A B + B

T = Tg: AmBn + A + B

TeA liq.

e

AmBn B AmBn + B

Tg Te: A+B

T = Te: A + B + liqeTg

A+B

T > Tg: sistemul A - B secomport ca un SB simplu,fr compus chimic.

Tg

A+AmBn AmBn+B

AmBn

m n

A B

II.3 SISTEM BINAR INCONGRUENT N PREZENA FAZEI SOLIDE,

STABIL NTRE DOU LIMITE DE TEMPERATUR

Tg - Tg,: compusul AmBn estestabil, sistemul A B prezint2 subsisteme binareT

Liq.TB

T > TgT < T

TA

TeA+liq.

B + liq.

eTe

sistemul A - B secomporta ca un SB

T < Tg,

T

A + B

T

simplu, cu un singureutectic i fr compuschimic (AmBn)

T = Tg

T = Te: A + B + liqeTg

A + AmBn AmBn + B

Tg

A B + A + BT = Tg

A + B

TgTg

AmBn + A + B

AmBnA B

A + B



DIAGRAME DE ECHILIBRUTERMIC FAZALTERMIC FAZAL

III Si t bi i fiIII. Sisteme binare cu izomorfie

III. SISTEME BINARE CU IZOMORFIE

Soluii solide interstiiale:

- atomii speciei solubilizate A se plaseaz n interstiii, n spaiilep p , p disponibile n reeaua cristalin a speciei gazd B;- se pot forma dac diametrul speciei A este mult inferiordiametrului spaiilor libere din reeaua lui B;- n general speciile de tip A au un diametru mult mai mic dectspeciile reelei gazd.

+ D+ D

AB AB

III. SISTEME BINARE CU IZOMORFIE

Soluii solide de substituie:

- particulele de A substituie particulele de B, situndu-se astfel n nodurile reelei cristaline gazd.

+ D

AB

III.1. SISTEM BINAR CU IZOMORFIE CONTINU

Izomorfia este proprietatea care atest cel mai nalt gradde nrudire cristalografic care permite substituirea totalde nrudire cristalografic, care permite substituirea totalsau parial a speciilor atomice sau ionice alctuitoare. Izomorfia este posibil doar n anumite condiii, stabiliteexperimental: dimensiunile speciilor atomice sau ionice suntapropiate: diferena maxim tolerabil este de 15 % ;p p ; cei doi compui A i B au acelai sistem decristalizare; speciile A i B au aceai sarcin electric; speciile A i B au aceai sarcin electric; A i B au grupri coordinative identice; A i B prezint proprietatea de sincristalizare (dintopitur se formeaz o faz unic soluia solid saucristalul mixt).


Trasee de cristalizare / topire

Liqlml1

l2

TATMT1T2 s2

s1sx

lz2

Tzsm

2

ss+liq M - cristalizarea

TB

T > TM: liq(M)

TM Tz: ssAB(sxsM)+liq (M z)D traseul de solidificare sedeplasea pe c rbe

ss

deplaseaz pe curbe:- solidus pentru cristalele mixte- liquidus pentru topitur

T < Tz: ssAB (M)AB ( )D verticala din M intersecteaz:9curba liquidus temperaturade nceput de cristalizare;9curba solidus temperatura de

A BSx LzMcurba solidus temperatura de

sfrit de cristalizare.

OIII.1. SISTEM BINAR CU IZOMORFIE CONTINU

Relaii cantitative

T

TB

s

liq

M

TM

TA

s s1mTz sM

z

La TM: masa M va ficonstituit din

ss

anumite procente decristale mixte i fazliq.s compoziiessAB s compoziiecristale mixte l compoziialichidului

A BMLP SssAB(s) liq()


Curbe cu maxime i minime

TA M TB M1 - cristalizareTA

liqM1

s

TB

z1ssAB+liq ssAB+liq

TM1 TM2

Tz2Tz

T >TM1 liq (M1)TM1 Tz1 ssAB (s1 sM1)+

+ liq (M1 z1)T < Tz ssAB (M1)

z2

M2

s

s1 s2

msM2

z1 z1 AB( 1)

M2 - topireT TM2 liq (M2)

A BM1 m M2

m - cristalizare - topireT < Tm ssAB (M2)T > Tm liq (m)1 2 T Tm liq (m)

III.2. SISTEM BINAR CU IZOMORFIE PARIAL CU EUTECTIC

TALiq

TB

ssB+liqssA+ Izomofie parial :

Tee

ssB qliq

sA sB

asemnarea ntre reelele A i B este mai sczut.- SSA : n reeaua lui A se dizolv parial B;

ssA+ssBssA

dizolv parial B;- SSB : n reeaua lui B se dizolv parial A. SA, SB : cristale mixte de

ii li it l T

ssB

compoziie limit la Te. Limita de solubilitate scade cu temperatura, astfel nct la temperatura ambiant devine

A a Bbtemperatura ambiant devine a, respectiv b.



TAlM1Tx Liq

TB

ssB+liqssA+Tz1

sm

sx1lz1

lx2

x1 M1- n interiorul limitei deizomorfie: mecanismul decristalizare este analogsistemului cu izomorfie

Tee

ssB qliq

sA sB

sx2 Tx2sistemului cu izomorfiecontinu.

M2: n afara limitei deizomorfie

ssA+ssB ssBssA

izomorfieT > TX2 : liq (M2)TX2: SSB (sx2) + liq (lM2)V = 1 D traseul se deplaseazpe curbepe curbeTX2 Te: ssB (sx2 sB) + liq (lx2 e) Te : SSB (SB)+ SSA (SA) + liq e V 0D l T t d

A a BbM1 M2V = 0 D la Te = ct pn cnddispare topituraT < Te : ssA + ssB


Sistem cu un singur compus cu izomorfie

mTM LiqTA

M - cristalizare

ssA+Tz1

sm

sx

z

M

TBT > TM : liq(M)

TM Tz: ssA(sxsm) +

li ( )B+liqliq

eTe

s

+ liq (m z)

T < Tz : ssA (M)

ssA+B

ssA

MA Ba

III.3. SISTEM BINAR CU IZOMORFIE PARIAL CU RESORBIE

TB

T T T

TSAg

ssB+liqLiq

TA < Te < TB Cristalizareaanumitoramestec ri dinTg

SASB

g

ssA+liq

amestecuri dinsistem are loc cuapariiafenomenului dessB

TA

ss +ssss

resorbie.

Punctul invariantal sistemului este

ssA+ssBssA de tip peritectic.

A Ba b



TBFR

TSAg

ssB+liqLiq

Tg

T lz

lM1

S

SxSA

SBg

Tx1 ssA+liq

TA

Tz1lz1 Sm

ss +ssss

M1 n interiorul limitei de izomorfie mecanismul decristalizare este analogssA+ssBssA cristalizare este analogsistemului cu izomorfiecontinu; solidificarea decurge

A BM1 a b fr resorbie.



TBRT(SB)FR M2 - n interiorul zonei de

izomorfieT > Tx2 : liq (M2)Tx2: apar cristale mixte

T

Tx2lM2 sx2g

ssB+liqLiq

ssB(sx2) + liq (lM2)V = 1 traseul se deplaseaz pe curbeTx2 Tg: ssB (sx2 SB) + liq

TgSA SBg

ss +liq

(lM2 g)Tg : ssB(SB) + ssA(SA) + lig gV = 0 Tg = ct. pn cnd dispare SB i rmne SA n

lz2sM2Tz2

TA

ss +ssss

ssA+liq echilibru cu liq. g SB + liqg SA

RT(B) (resorbie total de B)V = 1 traseul se

ssA+ssBssA deplaseaz pe curbeTg Tz2: liq (g lz2) + ssA(SA sM2)T < Tz2: SSA (M2)

A BM2 a b



TB

TxlM3 sx3

RT(SB) RP(SB)FR FR

T

x3

SAg

ssB+liqLiq

TgA

SBg

ssA+liq M3 - n afara limitei de izomorfie

TA

ss +ssss

o o e

T > Tx3: liq (M3)Tx3 Tg: ssB (sx3 SB) +liq (lM3 g)ssA+ssBssAq ( M3 g)

Tg : SSB(SB) + SSA(SA) + liqg V = 0 Tg = ct. pn cnd dispare topitura

SB + liqg SAA BM3a b

B qg ARP(SB) (resorbie parial de B)T < Tg : SSA + SSB

OIII.3. SISTEM BINAR CU IZOMORFIE PARIAL CU RESORBIEEvidenierea cantitativ a resorbiei pariale

TBM s

ssA A ssBB + liq g+ liq g

Oliq ssB + liq

TMM s

TA

g sA m TgsBssA + liq

TA

ssA ssBssA+ssB

A BA a p M p b%sB %liq g

%sB %sA

iRP(sB)

dRP(sB)

OIII.3. SISTEM BINAR CU IZOMORFIE PARIAL CU RESORBIEEvidenierea cantitativ a resorbiei totale

TB

ssA A ssBB + liq g+ liq g

Oliq ssB + liq

TM s

TA

g sAm TgsBssA + liq

TM

sMTz

z

TA

ssA ssB

A B

ssA+ssB

Aap Mp b%sB %liq g

%sA %liq giRT(sB)

dRT(sB)




IV. Sisteme binare cu topituri nemiscibilenemiscibile

IV. SISTEM BINAR ELEMENTAR CU TOPITURI NEMISCIBILE

Curba de echilibru de care ascult nemiscibilitatea n faz lichid este

kTK

nemiscibilitatea n faz lichid este curba sub form de cupol cu vrful n k. Nemiscibilitatea apare la Th. Cu creterea temperaturii

2 liq

TB

Cu creterea temperaturii domeniul compoziional de neomogenitate se restrnge, pn se confund cu un punct.

TA Liq. h

2 liq.

h Th

T

B+liq.A+liq.

Te e

A+B

A B

IV. SISTEM BINAR ELEMENTAR CU TOPITURI NEMISCIBILE

Trasee de cristalizare / topireM la T apare o topitur format din

hk

hTK

M1 - la Th1 apare o topitur format din dou lichide de compoziie h1 i h1.Th1 Th: cele dou lichide i modific compoziia dup cupol

h h T

h3 h3

h1h2 h2

h 1

2liq

TBh1 h h1 h

T < Th: topitura devine omogenn continuare traseul de cristalizare evolueaz analog SB simplu

Th1Th2Th3

TA Liq.h

2liq.

h Th

evolueaz analog SB simplu.

T T

B+liq.A+liq.

Te Tee

A+B

A M B




V Si t bi t f iV. Sisteme binare cu transformri polimorfe

V. SISTEM BINAR CU TRANSFORMRI POLIMORFE

Polimorfia = proprietatea unor compui de a se prezenta n diferite modificaii alet t ii l i i t li i d i ii hi i structurii reelei cristaline, meninndu-i compoziia chimic.

Compusul se prezint n mai multe forme cristaline, numite forme polimorfe.Transformarea polimorf are loc la o anumit temperatur.

la trecerea de la forma polimorf de temperatur joas, la forma structuralstabil la temperatur nalt, se absoarbe cldur transformare endotermic, ireciproc, la trecerea de la forma stabil la temperatur nalt la cea de temperatursczut, are loc o degajare de cldur fenomen exotermic., g j

Transformarea polimorf poate fi: reversibil enantiotrop;

ire ersibil monotrop ireversibil monotrop.Modificarea polimorf este un fenomen caracterizat prin schimbarea de poziie aionilor sau atomilor n reea.

prin ridicarea temperaturii vibraia particulelor constituente ale reelei se prin ridicarea temperaturii, vibraia particulelor constituente ale reelei seaccentueaz i la o anumit temperatur echilibrul cmpului de fore n reea numai poate fi pstrat, iar particulele prsesc poziia structural n care se afl icaut o alt poziie de echilibru, compatibil noii situaii energetice.

pot aprea i alte fenomene fizice, cum ar fi spre exemplu dilatarea / contraciabrusc la temperatura de transformare.

V.1. N FAZ SOLID

TB

Tt: A A

TALiq.

A+liq.B+liq.

B

Te e

Tt

A+B

A+B

A BMTt: A + B + A v = 0 pn cnd

dispare una dintre faze (A )

V.2. N PREZENA FAZEI LICHIDE

Tt: A A

Liqtt

tAA+liq. Liq.

tBtt

A+liq.B+liq

te e

B+liq.

A+B

A BMTt: A + A + liq v = 0 pn cnd

dispare una dintre faze (A )

2 diagrame binare

Documents