Файл: Пинаев Г.Ф. Основы теории химико-технологических процессов учеб. пособие.pdf

вание которой служит для выражения катионного состава, а

кроме эквимольного, построение диаграмм составов взаимных систем возможно, и получаемые фигуры будут находиться в проективном соответствии их прототипам с эквимольным масштабом барицентричности. Диаграмма составов системы

строенной с использованием эквимольного масштаба барицент­

центрат — отдельно по катионам и анионам. Эквимольнодолевые изоконцентраты на диаграмме с эквимольной бари­

Преимуществом диаграмм составов, аналогичных изобра­ женной на рис. VII.10, а, является возможность расчетов по правилу рычага с использованием в качестве весовой функ­ ции обычной массы (веса). При пользовании такими диаграм­ мами вначале необходимо построить инверсионный крест с диагоналями АУ—О—ВХ и ВУ—О—АХ, длины плеч которых обратно пропорциональны молекулярным массам веществ, изображаемых концевыми точками диагоналей диаграммы (в соответствии с правилом рычага). Положение точек внутри диаграммы задают с помощью массово-долевых содержаний компонентов, изображаемых вершинами базисного симплек­ са, который выбирают заранее (рис. VII.10, а — треугольник

АУ—АХ—ВУ).

По вопросам теории квазибарицентрических диаграмм со­ ставов имеется обширная отечественная литература, в част­ ности, можно отметить труды Н. С. Курнакова, В. П. Ради­ щева, В. Я. Аносова, Л. С. Палатника и Ф. М. Перельман.

§ VII.7. Диаграммы реакций и диаграммы составов

Познакомившись с теорией квазибарицентрических диа­ грамм составов, имеем возможность по-новому рассмотреть диаграммы реакций (см. § ІѴ.5). Прежде всего учитываем

156

Очевидно, исходные смеси и продукт реакции можно пред­ ставить в (k+1)-вершинном симплексе с вершинами {А\, А%

... A k , X), основанием (гранью) которого является симплекс,

Р

Р

мольную смесь компонентов {Аи А 2 A k ] называем исход­ ным конверсионным комплексом О, a X — результирующим конверсионным комплексом. В таком случае уравнение (VII.36) можно упростить.

158

иных реакций, кроме указанных, путь ОХ реакции на ее диа­ грамме есть отрезок прямой. Можно показать, что если адди­ тивная мера количества вещества инвариантна превращению О—*Х, то все остальные пути реакций есть отрезки, парал­ лельные конверсионному отрезку ОХ. Если реакция протекает

прямых. Теперь преобразуем масштаб барицентричности q' этой диаграммы в q, что в силу (VI 1.29) эквивалентно проек­ тивному преобразованию, а это означает, что пучок парал­ лельных друг другу путей реакции на диаграмме с единицами , веса q' превращается на диаграмме с единицами q в пучок схо­

на диаграммах составов. Следовательно, диаграмму составов

159

Г л а в а VIII

РАВНОВЕСИЕ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ

§ VIII.1. Фазовый состав комплексов

Понятие фазы, введенное Гиббсом, относится к числу кар­ динальных понятий теории процессов в гетерогенных систе­ мах. Наиболее простое определение фазы: фаза есть гомоген­ ная часть системы, отделенная от других частей поверхностью раздела. Однако в этом определении никак не охарактеризо­ ваны термодинамические свойства фаз. Термодинамические свойства і-й фазы описываются следующим фундаменталь­ ным уравнением (уравнение фазы):

- yt-dp('') + SidTW + n\»d|і</> + nfdu,(<> + rtpd ц<'> = О, (VIII. 1)

комплекс). Однофазные комплексы системы называют гомо­ генными комплексами или гомогенными конкретными систе­ мами, а комплексы, содержащие несколько фаз, — гетерофазными или гетерогенными.

Перечень фаз, образующих некоторый комплекс М* систе­ мы Ps*, называют фазовым составом комплекса, качествен­ ным фазовым составом комплекса или фазовым состоянием

жать с помощью относительных содержаний фаз, т. е. отно­

і-е квазибарицентрические координаты комплекса М* и обо­ значены а\м*) или а[м\