Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России

Б. Н. Ельцина

Кафедра «Физической и коллоидной химии»

Курсовой проект

По теме:

Равновесие «Жидкий раствор (расплав) – кристаллы» в двухкомпонентной системе

Вариант 4

Выполнил: студент гр. Мт-201301

Бражников Н.А.

Преподаватель: Урицкая А.А.

Екатеринбург 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание для курсового проекта

   1. Условие задачи

   2. Исходные данные

2. Пересчет мольных долей в массовые для компонента А. Построение изобарной диаграммы в координатах Т-φ_А

3. Описание диаграммы плавкости по областям

4. Кривые охлаждения

   1. Правило фаз Гиббса

   2. Расчет

5. Определение массы кристаллов

   1. Вывод правила рычага

   2. Расчет

6. Уравнение Шредера

   1. Вывод уравнения

   2. Применение

   3. Расчеты

      1. Расчет мольных теплот плавления веществ А и В

      2. Расчет температур начала кристаллизации компонентов А и В

      3. Расчет коэффициентов активности компонентов А и В

      4. Расчет криоскопических постоянных веществ А и В

7.Библиографический список

8. Приложение

1. Задание для курсового проекта

   1. Условие задачи

1. Данные эксперимента для каждого варианта должны быть взяты из табл. «Зависимость температуры начала кристаллизации расплава от его состава (в мольных долях)». По этим данным построить изобарную диаграмму (T – N_A).

2. Выведите уравнение для пересчета мольных долей в массовые для компонента А. Представьте в табличной форме результаты пересчета мольных долей (N_А) в массовые доли (φ_А) и постройте изобарную диаграмму в координатах T - φ_А.

3. Опишите диаграмму плавкости по областям.

4. Начертите все типы кривых охлаждения (кривые в координатах «температура – время» и опишите их, опираясь на правило фаз Гиббса).

5. Выведите уравнение для расчета масс равновесных фаз (правило рычага) в областях диаграммы ( T - φ_А), где находятся: а) кристаллы компонентов А – расплав; б) кристаллы компонентов В – расплав.

6. Рассчитайте массу выделившихся кристаллов при охлаждении 2кг расплава. Состав расплава задается преподавателем.

7. Выведите уравнение Шредера и рассчитайте мольные теплоты плавления веществ А и В в приближении совершенного раствора (N_k → 1).

8. Рассчитайте, используя уравнение Шредера, температуры начала кристаллизации компонентов А и В из расплавов разного состава. Сравните экспериментальные кривые кристаллизации (диаграмма T – N_A) с рассчитанными.

9. Рассчитайте коэффициенты активности компонентов А и В в растворах с N_A=70% и N_B=67.5%.

10. По понижению температур начала кристаллизации веществ А и В из растворов состава N_A=70% и N_B=67.5% определите значение криоскопической постоянной веществ А и В по экспериментальным данным.

2. Исходные данные

Для решения задачи были получены следующие данные: двухкомпонентная система представляет собой расплав солей Li₂CO₃ (вещество А) и K₂CO₃ (вещество В). Этим веществам соответствуют молярные массы М_А=73.89•10^-3 кг/моль, М_В=138•10^-3 кг/моль. Зависимость температуры начала кристаллизации раствора от состава раствора приведена в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Молярная доля А,%	Температура начала кристаллизации, К
0	1133
9	1050
20	955
33	765
39,5	773
44,2	778
50	788
54,5	778
62	765
66,6	798
83,5	911
100	983

По приведенным данным строим изобарную диаграмму зависимости температуры начала кристаллизации системы от состава в координатах Т – N_A (рис.1).