С.А. Мазунин, Г.С. Посягин ОСНОВЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Часть 2. 1999г

114

венно. Эти точки на рис. 11.11 изображены крестиками. Точки C и D имеют близкий состав и на рис. 11. 11 практически сливаются.

Таблица 11. 9 Растворимость в системе (C2H5)2NH2Cl - NaHCO3 - H2O при 10°С

На изотерме растворимости разреза выявлены следующие поля и фазовые области:

1)поле ненасыщенных растворов H2O-R-A-B-H2O;

2)поле кристаллизации гидрокарбоната натрия NaHCO3-R-A-NaHCO3;

3)область кристаллизации хлорида натрия A-B-D-C-A;

4)трехфазная область совместного существования насыщенного раствора

икристаллов хлорида и гидрокарбоната натрия NaHCO3-A-C-NaHCO3;

5)область совместной кристаллизации хлоридов натрия и диэтиламмония

S1-C-D-S1;

6) четырехфазная область совместного существования тройного эвтонического раствора (Е1, рис. 11. 16), кристаллов гидрокарбоната натрия, хлоридов натрия и диэтиламмония NaHCO3-С-S1-NaHCO3.

117

реза с поверхностями кристаллизации индивидуальных солей и линиями двойного насыщения системы (C2H5)2NH2+, Na+ // HCO3-, Cl- - H2O изображены кружками, а точки пересечения нод, проходящих в вершину NaHCO3, – крестиками.

Линия F-H2O является пересечением плоскости данного разреза с плоскостью стабильного диагонального разреза NaHCO3 - (C2H5)2NH2Cl - H2O, это линия эквимолярных соотношений хлорида натрия и гидрокарбоната диэтиламмония.

На изотерме растворимости нестабильного диагонального разреза NaCl - (C2H5)2NH2HCO3 -H2O выявлены следующие фазовые области:

1)поле ненасыщенных растворов H2O-R1-A-G-D-R2-H2O;

2)поле кристаллизации гидрокарбоната диэтиламмония (C2H5)2NH2HCO3 -

R1-A-(C2H5)2NH2HCO3;

3)поле кристаллизации хлорида натрия NaCl-R2-D-NaCl;

4)квазиполе кристаллизации гидрокарбоната натрия A-B-C-D-G-A;

5)трехфазная область (квазиполе) совместного существования насыщенного раствора и кристаллов гидрокарбонатов натрия и диэтиламмония

(C2H5)2NH2HCO3-A-B-(C2H5)2NH2HCO3;

6)квазиполе кристаллизации хлорида диэтиламмония и гидрокарбоната натрия F-B-C-F;

7)трехфазная область (квазиполе) совместного существования насыщенного раствора и кристаллов гидрокарбоната и хлорида натрия NaCl-C-D- NaCl;

8)четырехфазная область (квазиполе) совместного существования тройно-

го эвтонического раствора (E1), кристаллов гидрокарбоната натрия, хлоридов натрия и диэтиламмония F-C-NaCl-F;

9)четырехфазная область (квазиполе) совместного существования тройно-

го эвтонического раствора (E2), кристаллов хлорида диэтиламмония, гидрокарбонатов натрия и диэтиламмония F-B-(C2H5)2NH2HCO3-F.

Все разрезы с избытком хлорида натрия при 25°С (см. табл. 11.13) имеют одинаковую структуру. На рис. 11.14 для примера приведена изотерма раствори-

мости разреза NaHCO3- S3(75 % (C2H5)2NH2Cl, 25 % NaCl) - H2O. Точка A, пред-

ставляющая собой пересечение линии двойного насыщения относительно хлорида

игидрокарбоната натрия четверной взаимной системы с плоскостью разреза, получена в результате интерполяции данных табл. 11.16. Аналогично получен и состав точки B – пересечение линии насыщения относительно хлорида натрия сис-

темы NaCl – (C2H5)2NH2Cl - H2O с плоскостью разреза.

Точки на линиях AC и CD получены в результате пересечения плоскости разреза с нодами, проходящими из вершины хлорида натрия к экспериментальным точкам на линиях двойного насыщения относительно хлорида и гидрокарбоната натрия, а также относительно хлоридов натрия и диэтиламмония соответственно. Эти точки на рис. 11.14 изображены крестиками. Точки C и D имеют близкий состав и на рис. 11.14 практически сливаются.

На изотерме растворимости разреза выявлены следующие поля и фазовые области:

1)поле ненасыщенных растворов H2O-R-A-B-H2O;

2)поле кристаллизации гидрокарбоната натрия NaHCO3-R-A-NaHCO3;

3)область кристаллизации хлорида натрия A-B-D-C-A;

4)трехфазная область совместного существования насыщенного раствора

икристаллов хлорида и гидрокарбоната натрия NaHCO3-A-C-NaHCO3;

5)область совместной кристаллизации хлоридов натрия и диэтиламмония

S3-C-D-S3;

6) четырехфазная область совместного существования тройного эвтонического раствора (Е1, рис. 11. 17), кристаллов гидрокарбоната натрия, хлоридов натрия и диэтиламмония NaHCO3-С-S3-NaHCO3.

Поля 1 и 2 отличаются от фазовых областей 3-6 тем, что в этих полях по диаграмме разреза можно непосредственно определить составы равновесных фаз для любой фигуративной точки исходной реакционной смеси. Для точек же, находящихся внутри какой-либо из фазовых областей 3-6 по диаграмме можно лишь судить о том, какие фазы возникнут из данной реакционной смеси, но невозможно определить составы этих фаз, так как они не находятся в плоскости данного разреза.

На рис. 11. 15 приведена изотерма растворимости разреза NaHCO3-S5 (62% (C2H5)2NH2Cl, 38 % (C2H5)2NH2HCO3 ) - H2O (см. табл. 11. 14) при 25°С. Данный разрез проходит через составы тройного эвтонического раствора, насыщенного относительно хлорида диэтиламмония, гидрокарбонатов натрия и диэтиламмония (E2), и двойного эвтонического раствора, насыщенного относительно гидрокарбоната и хлорида диэтиламмония (e4).

119

Таблица 11. 13 Растворимость в разрезах системы (C2H5)2NH2+, Na+ // HCO3-, Cl- - H2O

при 25°С с избытком хлорида натрия

* – составы вычислены по экспериментальным точкам на линии двойного насыщения относительно хлорида и гидрокарбоната натрия.

На изотерме растворимости разреза выявлены следующие поля и фазовые области:

Таблица 11. 14.

120

Растворимость в разрезе S5 ( 62 % (C2H5)2NH2Cl; 38 % (C2H5)2NH2HCO3) - - NaHCO3 - H2O при 25°С

1)поле ненасыщенных растворов H2O-R-E2-e4-H2O;

2)поле кристаллизации гидрокарбоната натрия NaHCO3-R-E2-NaHCO3;

3)трехфазная область совместного существования насыщенного раствора

икристаллов хлорида и гидрокарбоната диэтиламмония S5-E2-e4-S5;

4)четырехфазная область совместного существования тройного эвтонического раствора (E2), кристаллов хлорида диэтиламмония, гидрокарбонатов натрия

идиэтиламмония NaHCO3-E2-S5-NaHCO3.

Поля 1 и 2 отличаются от фазовых областей 3 и 4 (квазиполей) тем, что в этих полях по диаграмме разреза можно непосредственно определить составы равновесных фаз для любой фигуративной точки исходной реакционной смеси.

На рис. 11.14 и 11.15 границы полей 1 и 2 проведены сплошными, а квазиполей – пунктирными линиями.

11.4. Четверная взаимная система (C2H5)2NH2+, Na+ // HCO3-, Cl- - H2O

Всоставах насыщенных растворов четверной взаимной системы имеются карбонат-ионы, содержание которых, в полном соответствии с теорией, возрастает в присутствии гидрокарбоната диэтиламмония - 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 вариант-

ность всех фазовых равновесий на единицу, а система становится пятерной взаимной: (C2H5)2NH2+, 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 карбонат-ионов. Повышенный разброс экспериментальных данных на линиях моновариантного равновесия также объясняется увеличением вариантности равновесий.

Цифровой материал по растворимости в четверной взаимной системе при 10°С сведен в табл. 11. 15. Изотерма растворимости системы совместно с изолиниями коэффициента использования ионов натрия представлены на рис. 11. 16 в виде комбинированной проекции.

Таблица 11. 15