Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений - Горшков В.С.
ISBN 5-06-001389-8
Скачать (прямая ссылка):
Так же как и в точке двойного подъема, в инвариантной точке двойного опускания минимум хотя бы одна фаза, а иногда две и даже три фазы должны обязательно исчезнуть, прежде чем система перейдет в новое состояние равновесия. При этом в процессе охлаждения возможны следующие варианты: 1) исчезает одна жидкая фаза — при этом кристаллизация в точке двойного опускания закончится и конечными продуктами будут три кристаллические фазы — соединения, поля первичной кристаллизации которых сходятся в этой точке; 2) полностью исчезает одна из двух реагирующих с жидкостью кристаллических фаз — при этом путь кристаллизации продолжится дальше и уйдет из точки двойного опускания по одной из двух пограничных кривых с падающей от точки температурой; 3) исчезают одновременно и полностью две фазы — жидкая и одна из реагирующих с ней твердых фаз — при этом кристаллизация в точке двойного опускания заканчивается и конечными продуктами будут две оставшиеся кристаллические фазы (этот частный случай имеет место, когда точка состава исходного расплава попадает на соединительную прямую, т. е. в частную двойную систему, причем конечными продуктами кристаллизации будут именно те соединения, точки состава которых соединяет эта соединительная прямая); 4) исчезают одновременно и полностью три фазы (жидкая и реагирующие с ней две твердые фазы)—кристаллизация в точке двойного опускания заканчивается и конечным продуктом будет одна кристаллическая фаза — соединение, поле первичной кристаллизации которого граничит с двумя пограничными кривыми с падающей от точки температурой (это имеет место,
когда точка состава исходного расплава точно соответствует составу тройного соединения в данной системе).
4.2.15. Определение дальнейшего пути кристаллизации из точки двойного опускания
Если кристаллизация в точке двойного опускания не заканчивается, то в общем случае дальнейший путь кристаллизации при охлаждении системы может продолжиться по одной из двух пограничных кривых с падающей от точки температурой (соответственно этому полностью исчезает одна из реагирующих с жидкостью твердых фаз). Дальнейший путь кристаллизации определяется следующим образом.
Сначала находят две соединительные прямые, соответствующие двум пограничным кривым с падающей от точки двойного опускания температурой. Затем соединяют прямой линией точку двойного опускания и точку состава исходного расплава и определяют, какую из двух указанных соединительных прямых пересекает продолжение этой прямой. Дальнейший путь кристаллизации пойдет по той пограничной кривой, которой соответствует именно эта соединительная прямая, т. е. по той пограничной кривой, вдоль которой в равновесии находятся соединения, точки составов которых соединяет эта прямая.
Например (см. рис. 68), предположим, что путь кристаллизации исходного расплава о3 дошел до точки двойного опускания G2 и должен продолжиться дальше по одной из двух пограничных кривых (G2Gi или G2E) с падающей от точки температурой. Находим две соединительные прямые, соответствующие этим пограничным кривым: кривой G2Gi соответствует соединительная прямая А—ABC, а кривой G2E — прямая ABC—С. Соединяем прямой линией точку двойного опускания G2 с точкой состава исходного расплава— а3, продолжаем эту линию и находим, что она пересекает (в точке т) соединительную прямую А—ABC, соединяющую точки составов соединений А и ABC. Отсюда следует, что дальнейший путь кристаллизации из точки двойного опускания пойдет по пограничной кривой G2Gi, вдоль которой в равновесии находятся именно эти соединения, т. е. в результате реакции в точке двойного опускания полностью исчезнет соединение С, а соединение А частично останется. Если же исходный расплав соответствует точке а4, то путь кристаллизации из точки двойного опускания G2 пойдет по пограничной кривой G2E, так как продолжение прямой линии, соединяющей точки G2 и а4, пересекает (в точке п) соединительную прямую ABC—С.
4.3. СИСТЕМА Na20-CaO-Si02
На рис. 69 представлена диаграмма состояния исследованной части трехкомпонентной системы Na20—СаО—Si02 по Г. Морею и Н. Боуэну, которая в высокощелочной области ограничена соединением Na20-Si02, а в высокоизвестковой — CaO-Si02.
265
264
В этой части системы кроме уже рассмотренных бинарных соединений в частных системах Ыа20—5Ю2 и СаО—БЮ2 существуют три тройных соединения: Ыа20-2СаО-35Ю2 (1 : 2 : 3), 2Ыа20-¦СаО-ЗБЮг (2:1:3) и Ыа20-ЗСаО-65Ю2 (1:3:6) [в скобках указано сокращенное обозначение тройных соединений, принятое в этой системе, при котором на первом месте ставится количество вещества (молей) щелочного, на втором — щелочно-земельного ок-
Рис. 69. Диаграмма состояния системы N820 — 080 — БЮ2
сида и на третьем месте — кремнезема в данном соединении]. Кроме указанных в системе Ыа20—СаО—БЮ2 отмечаются и другие тройные соединения, в частности 2Ыа20-8СаО-55Ю2 и 2Ыа20-4СаО-•ЗБЮг, (эти составы, по некоторым данным, представляют собой твердые растворы щелочных силикатов в ортосиликате кальция), а также Ыа20-СаО-5Ю2, 4Ыа20-ЗСаО-55Ю2, Ыа20-2СаО-25Ю2. Составы этих соединений, поля первичной кристаллизации которых с достаточной степенью точности не определены, лежат за пределами представленной на рис. 69 части системы.
