giản đồ pha

[sakyeha]

có ai biết các ứng dụng của phương pháp phân tích giản đồ pha không? và ưu điểm của phương pháp này là gì?

[bluemonster]

Nguyên văn bởi sakyeha

có ai biết các ứng dụng của phương pháp phân tích giản đồ pha không? và ưu điểm của phương pháp này là gì?

Giản đồ phase (phase diagram) có ứng dụng rất nhiều, theo mình để rõ hơn bạn có thể search trên google các từ khóa: phase diagram, application of phase diagram …

Trong phòng thí nghiệm, nhà hóa học thường được yêu cầu tách riêng các cấu tử của mộ hỗn hợp, chiết một chất tự nhiên ra khỏi một nước sắc hay làm sạch một sản phẩm vừa tổng hợp. Khi đó có thể thực hiện việc cất phân đọan, cất lôi cuốnhơi nước, cất nước hay bớt tính phân đọan. Tất cả các kĩ thuật này vận dụng sự chuyển dịch của cân bằng lỏng – hơi hoặc rắn – lỏng, biểu thị rất rõ qua phase diagram.

Ngòai ra, trong công nghệ vật liệu, các kết cấu kim lọai, tôn, và các chi tiết lắp ráp, được sử dụng trong ô tô, hàng không và điện gia dụng, thường được làm bằng các hợp kim của hai hay nhiều kim lọai. Các tính chất nhiệt và cơ của các kim lọai này phụ thuộc và thành phần của chúng. Chẳng hạn việc cho thêm sodium chloride rắn vào nước đá tán nhỏ hạ thấp rõ rệt nhiệt độ nóng chảy của nó, từ đó dẫn tới việc dùng các hỡn hợp làm lạnh nước đá – muối và rải muối các con đường để làm tan băng.

Nhôm oxide Al2O3 nóng chảy ở 2050 độ C, nên sự điện phân công nghiệp ở nhiệt độ này là ko thể, ko thực tế; việc thêm cryolite Na3AlF6 cho phép thu được một hỗn hợp nóng chảy ở 960 độ C, khi đó có thể diện phân để điều chế nhôm.

Tất cả các ứng dụng trên đều xuất phát từ việc nghiên cứu các đặc trưng của solid – liquid phase diagram.

...

Thân !

[sakyeha]

mình hỏi thêm 1 câu nữa nha:
theo quy tắc pha: F=K-P+n
trong đó: F: bậc tự do, K: số cấu tử, P: số pha, n số thông số được chọn.
vậy trong phản ứng: KClO3(s) -> KCl(s) + 3/2 O2(g)
NH4CN(s)-> NH3(g) + HCN(g)
thì số bậc tự do là bao nhiêu? biết n=2. bạn có thể giải thích rõ cho mình vì sao K bằng như vậy và P bằng như vậy ko?
mình ko biết số cấu tử lấy là 2 hay 3 và số pha lấy là 2 hay 3 nữa!

[bluemonster]

KClO3(s) -> KCl(s) + 3/2 O2(g) --> số cấu tử là 3, số phase là 3
NH4CN(s)-> NH3(g) + HCN(g) ---> số cấu tử là 3, số phase là 2

rắn rắn ko trộn lẫn, khí khí trộn lẫn.
Thân !

[sakyeha]

mình không up được hình lên nên đưa trang web bạn vào xem và giải cái này giúp mình nha

http://www.uiowa.edu/~c004131a/LLSol..._Diagrams.html

[U]
phần Figure 8.31 giản đồ hệ bậc 2 nóng chảy không tương hợp K-Na:
cho M(65%, 100C, 200kg) tính toán khối lượng các chất riêng biệt và hỗn hợp tách ra từ hệ khi hạ nhiệt độ.
biết T(Na)=97,9C, T(K)= 63.5C, T tại điểm chuyển peritecti= 7C, T tại điểm eutecti= -11.5

[LessThanPerfect]

Nếu là 65 at% Na thì bài toán dường như yêu cầu bạn khảo sát thành phần các chất khi bạn hạ nhiệt độ đi theo đường b1-->b4... trong hình vẽ (tại vì đường đi ngang qua Na2K là 66.7 at%). Bài này khá đơn giản. Bạn chỉ cần sử dụng lever rule là sẽ tìm được kết quả.

Tại vì solvus lines của Na và K không được trình bày trong phase diagram này nên mình cho là solid solubility of K in Na = 0 and vice versa.
T2' <= T <= T1: 1 liquid phase, composition x = 0.65; mass = 200 kg.
T3 (peritectic temperature) <= T < T2': 2 phases: liquid (1) and solid Na (2). x1 = whatever on the liquidus corresponding to T; x2 = 1. Fraction of the liquid, f1 = (1-0.65)/(1-x1) ---> mass of the liquid = f1*200 kg. Fraction of solid Na: f2 = (0.65-x1)/(1-x1) --> mass of solid (Na) = f2*200 kg.
T4 (eutectic temperature) <= T < T3: 2 phases: liquid (1) + solid Na2K (2). x1 = whatever on the liquidus corresponding to T; x2 = 2/3. Use the same lever rule. f1 = (2/3 - 0.65)/(2/3 - x1). f2 = etc.
T < T4: 2 phases: solid K (1) + solid Na2K (2). x1 = 0. x2 = 2/3. f1 = (2/3 - 0.65)/(2/3 - 0); f2 = (0.65 - 0)/(2/3 - 0).

Nếu bạn chỉ mới học về phase diagram thì những điều tính toán ở trên là đủ. Nếu bạn muốn đi sâu hơn thì có thể đọc tiếp những phần sau. Lưu ý rằng, ở trên chỉ là những tính toán dựa trên giả thuyết cho cả hệ ở trong trạng thái cân bằng. <--- Đòi hỏi bạn phải cool cái liquid này rất chậm để dành thời gian cho diffusion. Nếu bạn quench cái liquid trên thì kết quả sẽ rất khác biệt. Ngoài ra, trong thực tế việc tạo một phase mới trong matrix của phase cũ sẽ làm tăng surface energy. Do đó, ta cần một lượng extra energy (---> đòi hỏi undercooling) để tạo ra một phase thứ hai, chứ không phải hễ nhiệt độ đi xuống thấp hơn liquidus là sẽ có solid particles xuất hiện như trong bài tính toán mà ta đã làm ở trên.

[hanhnhi]

hix hix! help me! các bạn ơi giúp mình tính toán lượng muối tach ra trong hệ NaCl & KCl trong nước với:
E1{30,5gNaCl/100g nước;16g KCl/100g nước}
E2{25,5g NaCl/100gnuoc;36g KCl/100g nước}
M{7,5gNaCl/100g nước;15g KCl/100g nước}
thank you so much!