Eutektinen

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 11. huhtikuuta 2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 6 muokkausta .

Eutektinen ( kreikaksi εύτηκτος  - sulava) on termi, jota käytetään joko: 1) tarkoittamaan nestemäistä homogeenista järjestelmää ( liuos , sula ), jolla on eutektinen koostumus , eli tietyn seoksen koostumus eutektisessa kohdassa ( neste eutektinen ) [ 2] ; tai 2) tarkoittaa kiinteää heterogeenistä järjestelmää (esimerkiksi heterogeenista metalliseosta ) - nestemäisen eutektin ( kiinteä eutektiikka ) jähmettymistuotetta ja sulatuksen jälkeen nestemäistä eutektiikkaa [3] ; tai 3) lyhenteenä eutektisesta pisteestä [3] [2] .

Eutektinen piste on muuttumaton (vakiopaineessa) piste n komponentin järjestelmässä, jossa n kiinteää faasia ja nestefaasi ovat termodynaamisessa tasapainossa . Nestemäinen eutektiikka on liuos tai sulate, joka kiteytyy lämpötilassa, joka on alhaisempi kuin kunkin seoksen muodostavan aineen kiteytyslämpötila. Näin ollen kiinteän eutektin sulamispiste on alhaisin tietylle aineosien seokselle. Tämä ilmiö vain kuvastaa termin etymologiaa.

Termiä eutektiikka ehdotti vuonna 1884 brittiläinen fyysikko ja kemisti Frederic Guetry [4] .

Kuvaus

Kaksikomponenttisessa (tai binäärijärjestelmässä) eutektinen tasapaino voidaan ilmaista seuraavasti:

missä  on nestefaasi (sula tai liuos, esimerkiksi " vesiliuos ");  on komponentin kiinteä liuos komponentin muodostamassa kidehilassa ;  on komponentin kiinteä liuos komponentin muodostamassa kidehilassa .

Lisäämällä tai poistamalla lämpöä on mahdollista muuttaa kiteisten faasien kokonaistilavuuden ja sulan suhdetta eutektisessa pisteessä lähellä eutektista lämpötilaa.

Järjestelmän lämpötila näiden prosessien aikana poikkeaa tasapainotilasta (suurimmassa osassa käytännön tapauksista hyvin vähän - Celsius-asteen kymmenesosilla tai sadasosilla), koska faasimuutokset (kiteytys tai sulaminen) vaativat termodynaamisen ärsykkeen - alijäähdytyksen tai ylikuumeneminen.

Kiteytysprosessi:

Kiteytymisen jälkeen eutektiikasta tulee faasikristalliittien seos, joka on hyvin usein erittäin haaroittunut ja kasvaa keskenään eutektisen kiteytyksen aikana. Useiden kiteisten faasien samanaikainen muodostuminen eutektisen kiteytymisen aikana mahdollistaa niiden yhteiskasvun, mikäli lisäehdot täyttyvät, ennen kaikkea eutektisen faasihilan osittainen kristallografinen konsistenssi. Jälkimmäisen seurauksena muodostuu eutektisia bikiteitä (kaksikomponenttisten ja kvasibinääristen järjestelmien tapauksessa) - eutektisten faasien haaroittuneita toisiinsa upotettuja dendriittejä, jotka näyttävät vain poikkileikkaukseltaan hienojakoiselta seokselta.

Eutektiikka on sulatteen tasapainopintojen ja vastaavien (eutektisten) faasien leikkauskohta. Jos sopiva määrä lämpöä poistetaan, eutektisen koostumuksen sula kiteytymisen aikana lähellä tasapainoa olevissa olosuhteissa antaa kaikki tasapainoon osallistuvat kiteiset faasit. Jos lämpöä syötetään riittävästi, eutektista koostumusta vastaava faasien seos sulaa lähellä tasapainoa olevissa olosuhteissa samalla kun kunkin kiteisen faasin osuus laskee niiden täydelliseen katoamiseen asti.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Kireev V. A. , Fysikaalisen kemian kurssi, 1975 , s. 411.
  2. ↑ 1 2 Eutektiikka (TSB, 2. painos), 1957 .
  3. ↑ 1 2 Eutektiikka (Concise Chemical Encyclopedia), 1967 .
  4. ↑ Guthrie, Frederick (1884) "On eutexia", Philosophical Magazine , 5. sarja, 17  : 462-482. Alkaen p. 462: "Tämän tiedonannon pääargumentti riippuu yhdistelmäkappaleiden olemassaolosta, joiden pääominaisuus on niiden sulamislämpötilojen alhaisuus. Tätä kappaleiden ominaisuutta voidaan kutsua Eutexiaksi †, elimiä, joilla on se eutektiset kappaleet tai eutektiikka ( εύ τήκειν )."

Kirjallisuus

Linkit