Научная статья на тему 'Фазовые равновесия системы Na,Ca//so 4,HCO 3-h 2O при 0°с'

Фазовые равновесия системы Na,Ca//so 4,HCO 3-h 2O при 0°с Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
123
64
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТОД ТРАНСЛЯЦИИ / НОНВАРИАНТНЫЕ ТОЧКИ / МОНОВАРИАНТНЫЕ КРИВЫЕ / ДИВАРИАНТНЫЕ ПОЛЯ / ДИАГРАММА / НАТРИЙ / КАЛЬЦИЙ / СУЛЬФАТ / ГИДРОКАРБОНАТ / ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ / METHOD TRANSLATIONS / LINTES / MONOVARIANT CURVES / POINTS / DIAGRAM / SODIUM / CALCIUM / SULPHATE / HYDROCARBONATE / PHASE BALANCES

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Солиев Л., Джумаев М. Т., Нури В., Авлоев Ш. Х.

Методом трансляции исследованы фазовые равновесия системы Na,Ca//SO 4,HCO 3,H 2O при 0°С. Установлено, что для неё характерно наличие двух нонвариантных точек, пяти моновариантных кривых и четырёх дивариантных полей. На основании полученных данных построена замкнутая фазовая диаграмма исследованной системы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Phasebalances of Na,Ca//SO 4,HCO 3-H 2O sistem in 0°C

Translation method exploredphase balance of system Na,Ca//SO 4,HCO 3-H 2Oat 0°С. It is established that for it presence 2 invariant points, 5monovariant curves and 4divariant fields is characteristic. On the basis of the received data the closed schematic phase diagramme of the investigated system is constructed.

Текст научной работы на тему «Фазовые равновесия системы Na,Ca//so 4,HCO 3-h 2O при 0°с»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ______________________________________2013, том 56, №2___________________________________

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 541.123.6

Л.Солиев, М.Т.Джумаев, В.Нури, Ш.Х.Авлоев

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМЫ Ка,Са//804,НС03-Н20 ПРИ 0°С

Таджикский государственный педагогический университет им. С.Айни

(Представлено академиком АН Республики Таджикистан И.Н.Ганиевым 04.01.2013 г.)

Методом трансляции исследованы фазовые равновесия системы Na,Ca//SO4,HCO3,H2O при 0°С. Установлено, что для неё характерно наличие двух нонвариантных точек, пяти моновариант-ных кривых и четырёх дивариантных полей. На основании полученных данных построена замкнутая фазовая диаграмма исследованной системы.

Ключевые слова: метод трансляции - нонвариантные точки - моновариантные кривые - дивари-антные поля - диаграмма - натрий - кальций - сульфат - гидрокарбонат - фазовые равновесия.

Четырёхкомпонентная взаимная система Na,Ca//SO4,HCOз-H2O является составной частного более сложной шестикомпонентной системы Na,Ca//SO4,CO3,HCO3,F-H2O, закономерности фазовых равновесий в которой определяют условия галургической переработки полиминерального природного и технического (отходы производства) сырья, содержащего сульфаты, карбонаты, гидрокарбонаты, фториды натрия и кальция.

Вместе с тем, как показывает анализ литературы [1], система Na,Ca//SO4,HCO3-H2O при 0°С никем не изучалась, а при 25°С нами исследована методом трансляции [2]. В настоящей работе приводятся результаты исследования данной системы методом трансляции при 0°С. Метод трансляции базируется на принципе совместимости элементов строения частных п компонентных и общей п+1-компонентной систем в одной диаграмме [3]. Согласно методу трансляции, при увеличении компо-нентности системы с п до п+1 элементы строения ^компонентной системы увеличивают свою размерность на единицу и трансформируются (нонвариантные точки превращаются в моновариантные кривые, моновариантные кривые - в дивариантные поля и т.д.). Трансформированные элементы строения ^компонентных систем транслируются (переносятся) на уровень n+l-компонентного состава и, взаимно пересекаясь (согласно своим топологическим свойствам и правилу фаз Гиббса), образуют элементы строения системы данного уровня компонентности. Более подробно применение метода трансляции для прогнозирования фазовых равновесий в многокомпонентных водно-солевых системах рассмотрены в работах [4-6].

Для прогнозирования фазовых равновесий исследуемой системы методом трансляции необходимо знание фазовых равновесий в составляющих её трёхкомпонентных системах: Na2SO4-NaHCOз-H2O; Na2SO4-CaSO4-H2O; NaHCOз-Ca(HCOз)2-H2O; CaSO4-Ca(HCOз)2-H2Oпри 00С. Согласно литературным данным [7], первые две системы исследованы методом растворимости и для них, соот-

Адрес для корреспонденции: Солиев Лутфулло, Джумаев Маъруфжон Тагоймуродович, Валинтино Нури, Ав-лоев Шохиддин Хайдарович. 734003, Республика Таджикистан, г. Душанбе, пр. Рудаки, 121, Таджикский государственный педагогический университет. E-mail: l.soliev1941@mail.ru; jumaev_m@bk.ru

ветственно, установлены одна и две нонвариантные точки. Для двух последних трёхкомпонентных систем литературные данные отсутствуют. Если их строение принять как эвтоническое, то есть содержащее по одной нонвариантной точке, то для исследуемой системы при 0°С, на уровне трёхкомпонентного состава, будут характерны следущие тройные нонвариантные точки с равновесными твёрдыми фазами (табл.1).

Таблица 1

Фазовый состав осадков нонвариантных точек системы Ка,Са//804,НС03-Н20 при 250С на уровне

трёхкомпонентного состава

Нонвариантные точки Равновесные твёрдые фазы Нонвариантные точки Равновесные твёрдые фазы

Система №28 0 4 1 С а 8 О 4 Н 2 О Система ШНС0з-Са(НС0з)2-Н20

Е? Мб + Гп рз Нх + СаГ

Система №2804 - №НС0з-Ш0 Система Са804-Са(НС0з)2-Н20

Е| Мб + Нх ЕЇ СаГ + Гп

В табл.1 и далее Е обозначает нонвариантную точку с верхним индексом, указывающим на кратность точки (компонентность системы), и нижним индексом, указывающим на порядковый номер точки. Приняты следующие условные обозначения равновесных твёрдых фаз: Нх - нахколит №НС03; Мб - мирабилит Ка280410Н20; СаГ - кальций гидрокарбонат Са(НС03)2; Гп - гипс Са804-2Н20.

Диаграмма фазовых равновесий системы Ка,Са//804,НС03-Н20 при 0°С на уровне трёхкомпонентного состава, в виде «развёртки» четырёхгранной призмы, приведена на рис.1.

«Сквозная» трансляция [4-6] тройных нонвариантных точек на уровень четырёхкомпонентного состава даёт следующие четверные нонвариантные точки с равновесными твёрдыми фазами:

Е3 + Е3-----> Е = Мб+Нх+Гп;

Е33 + Е\-> Е24 = Гп+СаГ+Нх.

На основании полученных данных построена схематическая диаграмма [8] фазовых равновесий системы Ка,Са//804,НС03-Н20 при 0°С, которая представлена на рис.2, где тонкие сплошные линии обозначают моновариантные кривые уровня трёхкомпонентного состава. Пунктирные линии со стрелками обозначают моновариантные кривые, образованные в результате трансляции тройных нонвариантных точек на уровень четырёхкомпонентного состава (стрелка указывает на направления трансляции). Толстая сплошная линия также обозначает моновариантную кривую, но она проходит между четверными нонвариантными точками и характеризуется следующим фазовым составом осадков:

Е|-----------Е| = Гп + Нх.

В табл.2 представлены перечень и контуры дивариантных полей системы Ка,Са//804,НС03-

Н20 при 0°С.

Рис.1. Диаграмма фазовых равновесий системы №,Са//804,НС03-Н20 при 0°С на уровне трёхкомпонентного

состава в виде «развёртки» четырёхгранной призмы.

Таблица 2

Равновесные твёрдые фазы и контуры дивариантных полей системы №,Са//804,НС03-Н20 при 25°С

Равновесные твёдые фазы полей Контуры полей на диаграмме (рис. 2) Равновесные твёдые фазы полей Контуры полей на диаграмме (рис. 2)

Мб N Е ^04 Е? 1 1 1 У 3 ч 174 7. -> С.-\ Гп Е? Са80 1 1 1 У Е? Е^<- Е 4 3 4

Нх ] 1 ->Е? Щ А 1 1 1 ЧаИСОз Е^ СаГ Е|< Е А 1 1 1 Е, Са(ИС0з 3 4 Ь

Рис.2. Схематическая диаграмма фазовых равновесий системы №,Са//804,НС03-Н20 при 0°С, построенная

методом трансляции.

Поступило 07.01.2013 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем.т.П., кн. 1-2. - СПб.: Химиздат, 2004, 1247 с.

2. Солиев Л., Джумаев М.Т, Нури В., Авлоев Ш.Х. - Вестник Тадж. нац. ун-та. (серия естественных наук), 2012, № 1/3 (85), с.202.

3. Горошенко Я.Г. Массцентрический метод изображения многокомпонентных систем. - Киев: Наукова думка, 1982, 264 с.

4. Солиев Л. Прогнозирование строения диаграмм фазовых равновесий многокомпонентных водносолевых систем методом трансляции. - М., 1987, 28 с. Деп. в ВИНИТИ АН СССР 20.12.87 г., №8990-В87.

5. Солиев Л. Прогнозирование фазовых равновесий в многокомпонентной системе морского типа методом трансляции (кн. 1). - Душанбе: ТГПУ, 2000, 247 с.

6. Солиев Л. Прогнозирование фазовых равновесий в многокомпонентной системе морского типа методом трансляции (книга 2). - Душанбе: Шулоиён, 2011, 147 с.

7. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем, т.1., кн. 1-2. - СПб.: Химиздат, 2003, 1151 с.

8. Солиев Л. - Ж. неорг. химии АН СССР, 1988, т.33, № 5, с. 1305-1310.

Л.Солиев, М.Т.Чумаев, В.Нури, Ш.Х.Авлоев

МУВОЗИНАТ^ОИ ФАЗАГИИ СИСТЕМАИ Na,Ca//SO4,HCO3-H2O ДАР ХДРОРАТИ 0°С

Донишго^и давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С.Айни

Боёрии усули транслятсия мувозинатх,ои фазагии системаи Na,Ca//SO4,HCO3-H2O дар хдрорати 0°С омухта шудааст. Мукаррар карда шудааст, ки барои вай 2 нуктаи нонвариантй, 5 хатимоно вариантйва 4 майдони дивариантй хос мебошад. Маротибаи аввал диаграммаи сар-бастаи мувозинат^ои фазагии системаи Na,Ca//SO4,HCO3-H2O дар хдрорати 00С сохташудааст.

Калима^ои калиди: усули транслятсия - нуцта^ои нонвариантй - хатуои моновариантй -майдонуои дивариантй - диаграмма - натрий - калсий - сулфат-гидрокарбонат - мувозинатуои фазагй.

L.Soliev, M.T.Jumaev, V.Nuri, SH.H.Avloev PHASEBALANCES OF Na,Ca//SO4,HCO3-H2O SISTEM IN 0°C

S.Ayni Tajik State Pedagogical University Translation method exploredphase balance of system Na,Ca//SO4,HCO3-H2Oat 0°С. It is established that for it presence 2 invariant points, 5monovariant curves and 4divariant fields is characteristic. On the basis of the received data the closed schematic phase diagramme of the investigated system is constructed.

Key word: method translations - lintes - monovariant curves - points - diagram - sodiumm - calcium -sulphate-hydrocarbonate - phase balances.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.