Posob_2012_Ok

Рис. 22. 5. Комбинированная проекция системы NН4Сl-NН4НСО3-Н2О при 15°С

Рис. 22. 6. Комбинированная проекция системы NН4Сl-NН4НСО3-Н2О при 20°С

341

H2O

NH4Cl

NH4HCO3

NH4HCO3+NH4Cl

Рис. 22. 7. Комбинированная проекция системы NН4Сl-NН4НСО3-Н2О при 25°С

Рис. 22. 8. Комбинированная проекция системы NН4Сl-NН4НСО3-Н2О при 30°С

342

Таблица 22. 2 Растворимость в системе NН4Сl - NН4НСО3 - Н2О при 15, 20, 25 и 30°С

22.3.3. Система NH4HCO3 - NaHCO3 - H2O

Данные о содержании карбонатов натрия и аммония в насыщенных растворах системы в доступных нам литературных источниках также не найдены.

Полученные нами экспериментальные данные сведены в табл. 22. 3 и изображены в виде перспективных проекций на рис. 22. 9-22.12.

Полученные нами результаты показывают, что уже при 15°С в насыщенных растворах системы содержатся значительные количества карбоната аммония и с ростом температуры эти величины возрастают. Максимальные концентрации карбоната аммония наблюдаются в насыщенных растворах гидрокарбоната аммония и двойных эвтонических растворах, насыщенных относительно гидрокарбонатов натрия и аммония. Все изотермы растворимости имеют простой эвтонический тип.

343

Таблица 22. 3 Растворимость в системе NaНCO3 - NН4НСО3 - Н2О при 15, 20, 25 и 30°С

22.3.4. Система NaCl - NH4Cl - H2O

Растворимость в данной системе хорошо описана в литературе при всех интересующих нас температурах. Все изотермы растворимости имеют простой эвтонический тип. Данные о составах эвтонических растворов, полученные нами, приведены в табл. 22. 5.

22.3.5. Система NH4Cl - NaHCO3 - H2O

Система является диагональным разрезом четверной взаимной системы, составленной ионами натрия, аммония, хлора, гидрокарбонатионами и водой, по стабильной паре солей. Данных о растворимости в системе в доступной нам литературе не обнаружено. Данные о растворимости в системе при 15, 20, 25 и 30°С изображены в виде комбинированных проекций на рис. 22.13-16 и приведены в табл. 22. 4.

344

Таблица 22. 4 Растворимость в системе NН4Сl(A) – NaНСО3(B) – Н2О при различных

температурах

К посторонним фазовым областям относятся: поле кристаллизации гидрокарбоната аммония; поле совместной кристаллизации гидрокарбонатов аммония и натрия; поле совместной кристаллизации хлорида и гидрокарбоната аммония; поле совместной кристаллизации хлорида аммония, гидрокарбоната натрия и гидрокарбоната аммония.

Кроме посторонних фазовых областей на всех изотермах растворимости выявлены поля кристаллизации гидрокарбоната натрия и хлорида аммония. Исходные реакционные смеси, лежащие в этих фазовых областях, после проведения термостатирования распадаются на насыщенные

347

растворы и твердые фазы, составы которых могут быть определены графически при использовании диаграмм соответствующих изотерм растворимости.

22.4. Система NH4+, Na+ // HCO3-, Cl- - H2O

Всоставах насыщенных растворов четверной взаимной системы имеются карбонат-ионы, содержание которых, в полном соответствии с теорией, возрастает в присутствии гидрокарбоната аммония - соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой, и уменьшается в присутствии хлорида натрия - соли, образованной сильным основанием и сильной кислотой.

Наличие карбонат-ионов в насыщенных растворах увеличивает ва-

риантность всех фазовых равновесий на единицу, а система становится пятерной взаимной: NH4+, Na+ // HCO3-, CO32-, Cl- - H2O. Увеличение вариантности фазовых равновесий делает необходимым приведение в итоговой таблице в качестве составов эвтонических растворов не средних, а экспериментально полученных составов с минимальным содержанием карбонатионов. Повышенный разброс экспериментальных данных на линиях моновариантного равновесия также объясняется увеличением вариантности равновесий.

Цифровой материал по растворимости в четверной взаимной системе при 15, 20, 25 и 30°С сведен в табл. 22. 5-6 и изображен на рис. 22.17-20 совместно с изолиниями коэффициента использования ионов натрия.

Все изотермы растворимости четверной взаимной системы не имеют стабильной диагонали. Первые тройные эвтонические растворы, насыщенные относительно хлорида аммония, гидрокарбоната аммония и гидрокарбоната натрия, являются инконгруэнтными (точки Р на рисунках). Вторые тройные эвтонические растворы, насыщенные относительно хлорида натрия, хлорида аммония и гидрокарбоната натрия, имеют конгруэнтный характер (точки Е на рисунках).

Всоставах первых тройных эвтонических растворов содержатся значительные количества карбонат-ионов и отчетливо заметно увеличение вариантности четырехфазных равновесий и превращение нонвариантных точек в отрезки линий моновариантного равновесия. При температурах 15

и20°С прослеживается обратно пропорциональное влияние карбоната натрия на содержание хлорида натрия в тройных перитонических растворах.

Так, используя данные о содержании хлорида и карбоната натрия в эвтонических растворах при 15°С (см. табл. 22. 5, строки 5, 5а, 5б) и содержание хлорида натрия, приводимое Федотьевым, можно вычислить содержание карбоната натрия в его растворе и восстановить полный состав эвтонического раствора, насыщенного относительно гидрокарбоната аммония, хлорида аммония и гидрокарбоната натрия. Этот состав оказался

следующим (% мас.): 23,3 - NH4Cl; 2,0 - NaCl; 4,7 - NaHCO3; 0,8 - Na2CO3; 69,2 - H2O.

348

Таблица 22. 5

Система NaCl(A) + NH4HCO3(B) ↔ NН4Сl(C) + NaНСО3(D) – Н2О

при различных температурах(Т)