16. Екі сұйықтықтың өзара ерігіштігінің түрлерін ерігіштік диаграммаларын келтіреотырып талдаңыз. Кризистік нүктені анықтау тәсілін көрсетіңіз.

Сұықтықтар бір-бірінде әр түрлі дәрежеде ериді. Кейбір сұйықтықтар бір-бірінде мүллде ерімейді,екіншілері аздап, яғни шекті ериді.Ал кейбір сұйықтықтар бір-бірінде толық шексіз ериді. Сұйықтықтардың бір-бірінде еруі олардың табиғатына және температураға байланысты.

Шексіз еритін жүйеде қоспалардың бәрі бірдей гомогенді болмай, кейбіреулері гетерогенді болады. Гетерогенді қоспалар екі сұйық фазадан тұрады.

Шекті еритін жүйелердің ерігіштігіне температура әсер етеді.

Кейбір жүйелердің ерігіштігі температура жоғарылағанда артады, ал кейбіреулерінікі кемиді. Температура жоғарылағанда ерігіштігі артатын жүйені жоғарғы кризистік температуралы жүйе дейді.Температура төмендегенде ерігіштігі төмендейтін жүйені төменгі кризистік температуралы жүйе дейді.

Ерігіштік артқан кезде тепе-теңдігі екі сұйық ерітіндінің құрамдары бір-біріне жақындап, жоғарғы не төменгі температураларда олар теңесіп, жүйе гетерогенді күйден гомогенді күйге көшеді. Жүйенің гетерогенді күйден гомогенді күйге көшу температурасын ерудің кризистік температурасы деп атайды. Жоғарғы кризистік температурасы бар жүйелеге мысал ретінде су-анилин жүйесінің ерігіштік диаграммасын қарастыруға болады.

Абсцисса осіне су мен анилин қоспаларының құрамы, ордината осіне еру температурасы салынған. Диаграмманың akb сызығы ерігіштік қисығы немесе бинодаль қисығы деп аталады. Бұл қисықта жатқан k нүктесі су-анилин жүйесінің жоғарғы кризистік температурасын көрсетеді. Бинодаль қисығы арқылы диаграмма екі бөлікке бөлінеді: I бөлікте жүйе гомогенді, анилин мен судың сұйық ерітінділері. Гомогенді бөлікте жүйе дивариантты (Е=2-1+1=2), яғни жүйенің күйін сақтай отырып температураны және қоспаның құрамын өзгертуге болады. II бөлікте жүйе- гетерогенді, қоспалардың әрқайсысы екі сұйық ерітіндіге бөлінеді. Гетерогенді бөлікте жүйе моновариантты (Е=2-2+1=1), яғни жүйдегі фазаларды сақтай атырып оның не температурасын, не құрамын ғана өзгерте аламыз. Гетерогенді бөлікте кез келген нүктеге сәйкес қоспаның(мысалы,О нүктесі) фазаларының құрамын (Х₁ және Х₂)анықтау үшін сол нүкте арқылы абсцисса осіне параллель түзу (нода) жүргізіп, түзуді бинодаль қисығымен қиылысқанша созып, қиылысу нүктелерінен (m және n нүктелері) абсцисса осіне перпендикуляр түсіреміз. Сонда mn нодасында жататын қоспалардың бәрі 370К температурада құрамдары Х₁ және Х₂ болатын екі ерітіндіге бөлінеді. Яғни құрамдары әр түрлі қоспалар бірдей температурада бірдей екі фазаға бөлінеді.

Кризистік нүктені анықтау үшін В.Ф. Алексеевтің түзу сызықты диаметр ережесі қолданылады. Бұл ереже бойынша нодаларды қақ бөлетін нүктелер арқылы жүргізілген түзу (КС түзуі) бинодаль қисығымен кризистік нүктеде қиыласады. Кейбір жүйелер үшін КС түзуі құрам осіне перпендикуляр болмай оған көлбеу түсуі де мүмкін.

Төменгі кризистік температурасы бар жүйелерге мысал ретінде су-2,4,6-триметилпиридин жүйесінің ерігіштік диаграммасын келтіруге болады:

Кейбір жүйелер үшін тәжірибе жүзінде кризистік температураның екеуі де(жоғарғы және төменгікризистік температура) алынады. Мысалы, су-никотин жүйесінің ерігіштік диаграммасында К₁ жәнеК₂нүктелері жоғанғы және төменгі кризистік температураларды көрсетеді. Жүйенің бинодаль қисығы тұйық қисық.

17.Үшкомпонентті жүйенің құрамын анықтау әдістерін сипаттаңыз. Үш сұйықтықтың өзара ерігіштігінің түрлерін ерігіштік диаграммаларын келтіре отырып талдаңыз. Кризистік нүктені анықтау тәсілін көрсетіңіз.

Үшкомпонентті система құрамдарын кескіндеу тәсілдері

Үшкомпонентті системаның құрамы жазық ұшбұрышты диаграммада кескінделеді. Теңқабырғалы ұшбұрыштың төбелері А,В,С таза заттарға сәйкес келеді. Төбелерді қосатын қабырғаларда ұшбұрыштың жанас жатқан төбелеріндегі заттардан түзілген екікомпонентті системалардың құрамдары салынады. Үшбұрыштың ішінде орналасқан барлық нүктелер үшкомпонентті системаның құрамын білдіреді. Берілген нүкте тиісті төбеге неғұрлым жақын орналасса, системадағы әрбір компоненттің процестік мөлшері соғұрлым жоғары.

Үшкомпонентті система құрамын анықтаудың екі әдісі бар. Гиббс ұсынған әдіс бойынша дұрыс ұшбұрыштың биіктігі 100% (немесе 1) деп алынады. Бұл әдіс теңқабырғалы ұшбұрыштың ішіндегі кез-келген нүктеден (мысалы, 1-суреттегі Р нүктесі) оның қабырғаларына түсірілген перпендикуляр ұзындықтарының қосындысы осы ұшбұрыштың биіктігіне тең болатын қасиетіне негізделген.

Әрбір компоненттің Р нүктесіндегі проценттік мөлшері таза компонентке сәйкес келетін төбеге қарсы жатқан ұшбұрыш қабырғасына осы нүктеден түсірілген перпендикулярдың ұзындығымен анықталады. 1-суретте Ра кесіндісі А компонентінің проценттік мөлшеріне, Рв- В компонентінің проценттік мөлшеріне, Рс- С компонентінің проценттік мөлшеріне сәйкес келеді.

Розебом әдісі бойынша дұрыс ұшбұрыш қабырғасының ұзындығы 100% (немесе 1) деп алынады. Р нүктесінен ұшбұрыш қабырғаларына параллель жүргізілген кесінділердің қосындысы ұшбұрыштың қабырғасына тең (теңқабырғалы ұшбұрыштың басқа қасиеті). 1-б суретте А компонентінің мөлшері – Ра кесінділерінің ұзындығына, В компонентінің мөлшері – Рв немесе Рв кесінділерінің ұзындығына, С компонентінің мөлшері Рс немесе Рс кесінділерінің ұзындығына тең. Екі әдіс те бірдей нәтиже береді, өйткені теңқабырғалы ұшбұрыштың қабырғалары мен биіктіктері бір-біріне пропорционалды.

Үш сұйықтықтың өзара ерігіштігінің түрлерін ерігіштік диаграммаларын келтіре отырып талдаңыз.

Егер үш компонентте сұйықтық болса, онда бірге қосылып құйылған бұл үш сұйықтық өзара ерігіштіктің үш негізгі типін береді: 1) А,В және С заттары бір-бірінде ішінара араласатын сұйықтықтардың үш жұбын береді (яғни бірде-бірі басқасында толық ерімейді); 2) Үш заттан – А,В және С тек екеуінің ғана ішінара еритін жұптары бар (мысалы А заты В-да және А заты С-да), сонымен бірге бір-бірінде толық еритін (В заты С затында) бір жұп болады; 3) Үш зат – А,В және С бір-бірінде ішінара еритін сұйықтықтардың небары бір жұбын береді (мысалы, В заты С-да), қалған екі жұбы (А заты В-да және В заты С-да) кез-келген ара қатынасына толық ериді.

Мысалы, Егер бензол (В) мен суды (С) бірге қосыпараластырсақ, онда екі қабат пайда болады: жоғары қабат - судың бензолдағы қаныққан ерітіндісі, төменгі қабат – бензолдың судағы қаныққан ерітіндісі. Үшінші компонент – ацетон (А) кез келген проценттік құрамда жеке сумен немесе бензолмен араластырғанда екеуінде де толығынан ериді.

Е нді осындай үш қатынаста олардың ерігіштігіне мысал келтірейік:

А және С бір-бірінде ериді, В затымен титрлейміз. Бір-бірінде ернімейтін бөлігін ерігіштік диаграммасымен көрсетеміз, сонда АС-ерігіштік диаграммасы.

А және В заты бі-бірінде ериді, С затымеен титрлейміз. Бұл кезде АВ – ерігіштік диаграммасы.

В және С бір-бірінде ериді, А затымен титрлейміз. Бұл кезде ВС – қисығы ерігіштік диаграммасы

Кризистік нүктені анықтау тәсілін көрсетіңіз

Кризистік нүктені анықтаудың екі тәсілі бар: 1) Алексеев және 2) Тарасенков.

Б ір-бірінде еритін аймақтарындағы коннодалардың ортасын қосатын сызық жүргіземіз, сол сызықты ерігіштік диаграммасына дейін созамыз, сол қиылысқан нүктені кризистік нүкте деп қарастырамыз.

Тарасенков ережесі бойынша, екі тепе-тең қабаттардың (коннодалардың) құрамдарын қосатын сызықтар диаграмманың бір мезгілде екі шектеулі еритін В және С сұйықтарының қос араласқан ерітінділерінің коннодасы болып табылатын бір нүктеде () қиылыады. Осы нүктеден ерігіштік қисығына жүргізілген жанама кризистік К нүктесінің орнын көрсетеді.