|
|
МатВед Лаб1. Термический анализ. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы Студент гр. 7584
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Физической Химии
отчет
по лабораторной работе №1
по дисциплине «Материаловедение»
Тема: «Термический анализ. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы»
Студент гр. 7584
|
_________________
|
Перков Д.Г.
|
Преподаватель
|
_________________
|
Карпов О.Н.
|
Санкт-Петербург
2019
Лабораторная работа
Термический анализ. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы.
Цель работы: построение диаграммы плавкости системы «дифениламин-нафталин» методом термического анализа.
Для достижения цели необходимо решение следующих задач:
построение кривых охлаждения для смесей дифениламина и нафталина с различным соотношением компонентов;
проведение анализа построенных кривых охлаждения и определение температурных фазовых переходов для исследованных смесей;
построение фазовой диаграммы системы «дифениламин-нафталин» по полученным экспериментальным данным;
проведение полного анализа построенной диаграммы: определение смыла всех полей, линий и точек на диаграмме, определение типа равновесия между тремя фазами (инвариантного состояния)
Оборудование и реактивы: 1) универсальный контроллер; 2) модуль
«Термический анализ»; 3) комплект из 11-ти ампул, содержащих смеси дифениламина и нафталина различного состава (от 10 до 90 масс. %), а также ампулы с чистым дифениламином и чистым нафталином.
Обработка результатов
По полученным экспериментальным данным построим кривые охлаждения (рис. 1 – рис. 11).
Рис. 2
Рис. 1
Рис. 4
Рис. 3
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Рис. 8
Рис. 9
Рис. 10
Таблица 1.
Рис. 11
Проанализируем полученные кривые охлаждения и результаты занесем в таблицу 1.
-
Состав, %
|
Температура, °C
|
начало кристаллизации
|
конец кристаллизации
|
0
|
73,4
|
47,1
|
10
|
71,1
|
40,7
|
20
|
67,4
|
42,4
|
30
|
63,1
|
41,1
|
40
|
59,4
|
36,2
|
50
|
51,4
|
38,1
|
60
|
45,3
|
41
|
70
|
41,4
|
41,4
|
80
|
51,7
|
42,6
|
90
|
57,3
|
38,3
|
100
|
73,2
|
44,6
|
На основании полученных данных (Таблица 1) построим фазовую диаграмму «нафталин – дифениламин» (Рис. 12), где вещество A – нафталин, а вещество B – дифениламин; TплA и TплB – температуры плавления чистых веществ A и B; E – точка эвтектики; Ⅰ(Ж) – область жидкого раствора вещества A и B; Ⅱ( A+Ж) – двухфазная область, включающая в себя жидкий раствор и кристаллы вещества A; Ⅲ( B+Ж) – двухфазная область, включающая в себя жидкий раствор и кристаллы вещества B; Ⅳ (A+B) – двухфазная область, включающая в себя кристаллы вещества A и кристаллы вещества B; линия ликвидуса – TAETB; линия солидуса – FEG.
TплA
TплB
F
TE
G
E
Ⅱ( A+Ж)
Ⅳ (A+B)
Ⅲ( B+Ж)
Ⅰ(Ж)
Рис. 12
Состав
A
B
%B
T, C
По правилу фаз Гиббса (с = к – ф + n) число степеней свободы в областяхⅡ, Ⅲ, Ⅳ равно: с = 2 – 2 + 1 = 1. В этих областях система моновариантна. Моновариантное состояние системы означает, что если задана температура Т1 или Т2, то состав жидкой фазы, находящейся в равновесии с кристаллами веществ А или В, является уже строго определённым. Температура, соответствующая точке E (ТE), определяет условие образования эвтектики. Эвтектическая точка E определяет существование 3-х фаз: расплава и кристаллов веществ А и В. По правилу фаз Гиббса число степеней свободы в точке E равно нулю (с = 2 – 3 + 1 = 0), что означает, что в точке E наблюдается инвариантное равновесие трёх фаз.
Вывод: В результате выполнения лабораторной работы, опираясь на полученные данные можно судить о том, что полученная фазовая диаграмма имеет вид первого типа с простой эвтектикой.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Физической Химии
отчет
по лабораторной работе №1
по дисциплине «Материаловедение»
Тема: «Термический анализ. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы»
Студент гр. 7584
|
_________________
|
Макавчук М.Ю.
|
Преподаватель
|
_________________
|
Карпов О.Н.
|
Санкт-Петербург
2019
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Физической Химии
отчет
по лабораторной работе №1
по дисциплине «Материаловедение»
Тема: «Термический анализ. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы»
Студент гр. 7584
|
_________________
|
Лазарев В.А.
|
Преподаватель
|
_________________
|
Карпов О.Н.
|
Санкт-Петербург
2019
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Физической Химии
отчет
по лабораторной работе №1
по дисциплине «Материаловедение»
Тема: «Термический анализ. Построение диаграммы плавкости двухкомпонентной системы»
Студент гр. 7584
|
_________________
|
Хохоник В.А.
|
Преподаватель
|
_________________
|
Карпов О.Н.
|
Санкт-Петербург
2019 |
|
|
Скачать 292.69 Kb.