12 марта 2016г.
Знание закономерностей фазовых равновесий в шестикомпонентной системе K, Са // SO4,СO3,НСO3,F-Н2О, составляющих ее пяти- K, Са // SO4,СO3,F-Н2О и четырехкомпонентных системах может служить теоретической основой для создания оптимальных способов переработки полиминерального природного и технического (отходов производства) сырья, которые содержат сульфаты, карбонаты, гидрокарбонаты, фториды калия и кальция. Эти закономерности могут быть отображены в виде фазовых диаграмм соответствующих систем [1].
Как показывает анализ литературы [7] система K, Са // SO4 , F-Н2О не исследована.
В настоящей работе приведены результаты исследования фазовых равновесий в системе K, Са // SO4 , F- Н2О при 250С методом трансляции . Метод трансляции [3-4] вытекает из принципа совместимости [2] элементов строения систем из n компонентов с элементами строения системы из n+1 компонентов в одной диаграмме.
Для прогнозирования строения диаграммы фазовых равновесий четырёхкомпонентной системы K,Са//SO4,F-Н2О необходимо знание состояния фазовых равновесий в составляющих ее трехкомпонентных системах: K2SО4-КF-H2O; K2SO4-CаSO4 -H2O; CаSO4-CаF2-H2O и KF-CаF2-H2O. Как показал анализ литературы [6], трехкомпонентные системы K2SО4-КF-H2O и K2SO4-CаSO4-H2O исследованы методом растворимости при 250С. Для трехкомпонентных систем CаSO4-CаF2-H2O и KF-CаF2-H2O экспериментальные данные о растворимости отсутствуют. Если допускать, что эти системы относятся к эвтоническим и для них на уровне трехкомпонентного состава могут быть характерны по одной нонвариантной точки то для исследуемой четырёхкомпонентной системе при 250С, на уровне трёхкомпонентного состава, будут характерны следующие нонвариантные точки с равновесными твердыми фазами (Табл.1).
Здесь
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 обозначения равновесных твердых
фаз: Ар- Арканит K2SO4 ;Кб- Каробиит
KF;Сн-Сингенит K2SO4 CаSO4 H2O;Фо-Флюорит СаF2; Гп-Гипс CаSO4 . 2H2O. По данным Табл.1 построена
диаграмма фазовых равновесий системы К,Са //SO4,F-H2O, на уровне трехкомпонентного состава,
в виде "Развертки" призмы
(Рисунок 1).
На рисунке моновариантные кривые, образованные в результате трансляции нонвариантных точек уровня трехкомпонентного
состава, отмечены пунктирными линиями, а направление трансляции указано стрелками. Характеризующий их фазовый
состав осадков идентичен фазовому составу нонвариантных точек уровня трёхкомпонентного состава.
Моновариантные кривые,
проходящие между нонвариантными точками уровня четырёхкомпонентного состава,
отмечены толстыми сплошными линиями. Они характеризуются следующим фазовым составом
осадков:
Из Рисунка 2 видно, что поле кристаллизации Сн при 250С граничит с полями кристаллизации всех остальных равновесных фаз. Это указывает на то, что в данных условиях
поле кристаллизации Сн занимает значительную часть исследуемой системы.
В Табл.2 приведены перечень
и контуры дивариантных полей системы K, Са // SO4 , F-Н2О при 250С.
Как показывает анализ построенной диаграммы
фазовых равновесий системы К,Сa//СO3,F-Н2О
при 250С методом трансляции, она характеризуется следующим количеством дивариантных полей 5, моновариантных кривых 7 и нонвариантных точек 3.
Список литературы
1. Аносов В.Я., Озерова М. И., Фиалков
Ю. Я. Основы физико-химического анализа.
- М.: Наука, 1976.-503 с.
2. Горощенко Я.Г. Массцентрический метод изображения многокомпонентных систем. - Киев:
Наукова думка,
1982. - 264 с.
3.
Солиев Л. Прогнозирование строения диаграмм
фазовых
равновесий
многокомпонентных
водно
- солевых систем методом
трансляции. - М.. 1987. 28 с. Деп. В ВИНИТИ
АН СССР 20.12.87
г. № 8990 В87.
4. Солиев Л. Прогнозирование фазовых равновесий в многокомпонентной системе морского типа методом трансляции (книга
- Душанбе: ТГПУ.
2000. - 247 с.
5. Солиев Л.
Схематические диаграммы фазовых
равновесий многокомпонентных систем // Журнал неорганической химии. - 1988, т. 33. - № 5. - С. 1305 - 1310.
6.
Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно- солевых систем. Т. I., кн. 1-2. - СПб.: Химиздат,
2003. - 1151 с.
7.
Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно солевых систем.
Т. II.. кн. 1-2. СПб.: Химиздат,
2004. - 1247 с
