CC BY
4Гуриев Махмурод Отамуродович - соискатель кафедры фармацевтической химии Таджикского государственного медицинского университета им. Авиценны, г. Душанбе, проспект Рудаки,139. тел. Тел: (+992)909991122;
About the authors:
Eshova Gulrukhsor Bobonazarovna - Ph. D., Senior rResearcher of the Laboratory of "Physical Chemistry of homogeneous equilibria" of the Research Institute of the Tajik National University. Address: 17 Rudaki Avenue, Dushanbe, 734025, Republic of Tajikistan. Phone: (+992) 918230182. E-mail: еshova81@mail.ru; Rakhimova Mumoshira - DSC, Professor, Professor of the Chair of Physical and Colloidal Chemistry of Tajik National University. Address: 17 Rudaki Avenue, Dushanbe, 734025, Republic of Tajikistan. Phone: (+992) 918769070. E-mail: muboshira09@mail.ru;
Umarali Rajabov - Doctor of Chemical Sciences, Professor and the Head of the Department of Pharmaceutical Chemistry of the Avicenna Tajik State Medical University. Address: 139 Rudaki Avenue, Dushanbe, Republic of Tajikistan. Phone: (+992) 907464829. E-mail: umarali55@mail.ru;
Davlatshoeva Jahongul Asanovna - Ph. D., Associate Professor, the Head of the Department of Physical and Colloid Chemistry of Tajik National University. Address: 17 Rudaki Avenue, Dushanbe, 734025, Republic of Tajikistan. Phone:(+992) 938989662. E-mail: kfk1964@mail.ru;
Guriev Makhmurod Otamurodovich - Candidate of the Department of Pharmaceutical Chemistry of the Avicenna Tajik State Medical University, Dushanbe, Rudaki Avenue,139. Phone: (+992)909991122;
УДК 669.017.11.721
РАСЧЕТ КООРДИНАТ КРИТИЧЕСКОГО РАСПАДА В РАССЛАИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМАХ СВИНЕЦ-ПЕРЕХОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ (ПМ)
Джураев Т. Дж, Ходжаев Ф.К.., Рахимов Ф.К., Муслимов И.Ш.
Таджикский технический университет им. академика М.Осими
Как известно фундаментальной основой разработки новых сплавов являются диаграммы состояния. По литературным данным диаграммы состояния систем Pb-ПМ (Cr, Mn, Fe, Co, и Ni) построены. Однако, по мнению [1], эти экспериментальные данные [2] являются не достоверными. В связи с этим авторы настоящего сообщения задались целью проанализировать существующие сведения и построить полные диаграммы состояния этих систем. Для этого использовались статистические и термодинамические критерии для прогноза и последующего расчета полных диаграмм состояния вышеуказанных систем.
Результаты расчетного построения диаграмм состояния систем Pb-ПМ (Cr, Mn, Fe, Co, и Ni) по методике [3, 4] приведены на рисунке 1, которые представляют собой системы с расслаиванием монотектического типа с наличием областей гомогенности. Во всех системах свинца с ПМ со стороны ординаты второго компонента наблюдаются монотектические превращения, а со стороны свинца - эвтектические.
Рассчитанные нами значения Q12 и о12 по нижеприведенным уравнениям анализировались для систем свинца с элементами, имеющими Q12 > 0 и о12 = -1 (а12 ^ 0). В результате установлено, что к таковым относятся системы свинца с Cr, Mn, Fe, Co и Ni. Результаты расчётов по нижеприведенным уравнения для этих пяти систем приведены в таблице 1 и на рисунке 1.
Опытные данные по определению координат критического распада компонентов систем свинец-ПМ отсутствуют, в связи с экспериментальными трудностями. Поэтому мы попытались определить эти значения методом расчёта с использованием термодинамических представлений. Единственным источником для расчётов к настоящему времени является диаграмма состояния.
Согласно работе [4] температуру (Ткр) и состав критического распада (x^) расслаивающихся систем можно определить по следующим уравнениям:
T^ = [2(Q1 - Q2) x2iq' (1- x2iq')] / R + [6Q2 ^O2 (1- x2iq')] / R (1)
Х2кр = - (01 - 402) / 902 - {[(01 - 402) / 902] 2 + (01 - 02) / 902}1/2, (2) где Я - универсальная газовая постоянная; 01 и 02 - константы межчастичного взаимодействия.
Для взаимно несмешивающихся систем в состоянии равновесия химические потенциалы взаимодействующих компонентов в двух сосуществующих фазах равны:
где штрихи сверху обозначают номер фазы, а индексы внизу - номер компонента.
Рисунок 1. Диаграммы состояния двойных систем свинца с хромом, марганцем, железом,
кобальтом и никелем.
Значения химических потенциалов компонентов в несмешивающихся системах находятся из соотношений:
щ = щ0 + ЯТ 1п Х1 + Х22 (01 - 02) + 2Х23 02 (4) Ц2 = Щ20 + ЯТ 1п Х2 + Х12(01 + 202) - 2Х13 02 (5)
где Х1 и Х2 - мольные доли.
Подставляя выражения (4) и (5) в равенство (3) получим:
ЯТ1п Х1-/Х1" + [(Х2')2 - (Х2'')2] (01 - 02) + 202 [ (Х2')3 - (х/)3] = 0 (6) ЯТ1п Х2''/Х2' + [(Х1'')2 - (Х1')2] (01 + 202) - 202 [ (Х1'')3 - (Х1')3] = 0 (7) где х1' + х2' = 1 и х1'' + х2'' = 1.
В (1)-(7) входят параметры, которые нетрудно определить, используя данные о фазовых равновесиях в системах РЬ-Сг, РЬ-Мп, РЬ-Бе, РЬ-Со и РЬ-№ (см. рис. 1). Значения констант межчастичного взаимодействия рассчитали из условия равенства химических потенциалов компонентов в равновесных жидкостях при температуре монотектического равновесия решая совместно уравнения (6) и (7). Результаты расчета приведены в таблице 1.
В качестве примера ниже подробно рассматриваются расчёты по диаграмме состояния системы РЬ-Сг, из которой можно видеть, что х2' = 0.0357; х2" = 0.873 и Тм = 1875, откуда после совместного решения уравнений (6) и (7) получим 01 = 55308 и 02 = -18393 Дж/г-ат. Подставляя значения констант межчастичного взаимодействия в уравнения (1) и (2) можно получить температуру и состав критического распада в системе РЬ-Сг. Расчёты по формулам (1) и (2) показывают, что координаты кривых распада на диаграмме состояния РЬ-Сг соответствуют Ткр = 2953 и х2кр = 0.3774. Аналогичные расчёты произвели для остальных систем РЬ-Мп, РЬ-Бе, РЬ-Со и РЬ-№ которые приведены в таблице 1.
Таблица 1
К расчёту констант межчастичного взаимодействия и координат критического распада в _системах с участием свинца_
Система Тм Состав фаз, ат. доли Q1 Q2 Координаты критического распада
х2' х2'' Дж/г-ат. кр V Т Т кр
Pb-Cr 1875 0.0357 0.873 55308 -18393 0.3774 2953
Pb-Mn 1404 0.0365 0.872 41205 -13607 0.3781 2225
Pb-Fe 1774 0.0350 0.875 52573 -17454 0.3776 2841
Pb-Co 1742 0.0302 0.885 53406 -18048 0.3758 2884
Pb-Ni 1609 0.0302 0.887 49341 -16428 0.3773 2666
ЛИТЕРАТУРА
1. Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния - М.: Металлургия, 1975.
2. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Под ред. акад. РАН Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996, 1997, 2001, т. 1-3, 992, 1024, 1320 с.
3. Джураев Т.Д., Вахобов А.В. Степень ближнего порядка - критерий для определения разновидностей расслаивающихся систем // Докл. АН Тадж.ССР, 1986, т. 29, № 1, с. 32-35.
4. Джураев Т.Д. Диаграмма состояния и термодинамические свойства системы барий-лантан // Докл. АН ТадССР, 1989, т. 32, № 11, с. 754.
5. Джураев Т.Д., Ходжаев Ф.К., Газизова Э.Р., Муслимов И.Ш. Термодинамическая активность и свободная энергия Гиббса сплавов систем свинец-переходные металлы (ПМ) (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu и Zn). Вестник Таджикского технического университета №4. (32) Душанбе, 2015. С. 98-102.
РАСЧЕТ КООРДИНАТ КРИТИЧЕСКОГ О РАСПАДА В РАССЛАИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМАХ СВИНЕЦ-ПЕРЕХОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ (ПМ)
В настоящей работе рассчитаны координаты критического распада в расслаивающихся системах Pb-Cr, Pb-Mn, Pb-Fe, Pb-Co и Pb-Ni в приближении теории регулярных растворов.
Ключевые слова: свинец, щелочные металлы, диаграммы состояния, несмешиваемость и координаты критического распада.
THE CALCULATION OF THE CRITICAL DECAY COORDINATES IN RELAYING LEAD-TRANSITION METAL PM SYSTEMS
In this work, the coordinates of the critical decomposition in the exfoliating systems Pb-Cr, Pb-Mn, Pb-Fe, Pb-Co, and Pb-Ni are calculated in the approximation of the theory of regular solutions.
Key words: lead, alkali metals, phase diagrams, immiscibility, and coordinates of critical decay.
Сведения об авторах:
Джураев Тухтасун Джураевич - доктор химических наук, профессор кафедры «Металлургия» Таджикского технического университета имени академика М.С. Осими.
Ходжаев Фируз Камолович - кандидат технических наук кафедры «Металлургия» Таджикского технического университета имени академика М.С. Осими.
Рахимов Фаррух Каюмович - кандидат химических наук, доцент кафедры «Металлургия» Таджикского технического университета имени академика М.С. Осими.
Муслимов Имомали Шохимардонович - кандидат химических наук, доцент, зав. кафедры «Металлургия» Таджикского технического университета имени академика М.С. Осими. About the authors:
Dzhuraev Tukhtasun Dzhuraevich - Doctor of Chemistry, Professor of the Department of Metallurgy, Tajik Technical University named after academician M.S. Osimi. Khodzhaev Firuz Kamolovich - Candidate of Technical Sciences of the Department of Metallurgy, Tajik Technical University named after academician M.S. Osimi. Rakhimov Farrukh Kayumovich - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Metallurgy of Tajik Technical University named after academician M.S. Osimi.
Muslimov Imomali Shohimardonovich - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, the Head of the Department of Metallurgy of Tajik Technical University named after academician M.S. Osimi.
