Диаграмма состояния двухкомпонентной конденсированной системы с образованием химического соединения с переменным составом (бертоллида)

Диаграммы состояния систем, компоненты которых образуют химические соединения переменного состава (бертоллиды) показаны на рис. 37 и 38. Переменный состав химического соединения на диаграмме состояния обозначен областью «δ» и может рассматриваться как твердый раствор, у которого «хозяином» кристаллической решетки является химическое соединение S (показано пунктиром: на рис. 36– точка 2, на рис. 38 – точка 3), в кристаллическую решетку которого внедрены избытки компонентов. Таким образом, бертоллиды, т.е. соединения нестехиометрического состава, можно рассматривать как различного типа твердые растворы.

Рис. 36. Диаграмма состояния двухкомпонентной конденсированной системы с образованием химического соединения переменного состава, плавящегося без разложения.

На изотермах диаграммы протекают эвтектические процессы, связанные с совместной кристаллизацией бертоллида и одного из компонентов. На изотерме m-n реализуется равновесие ; на изотерме h-p в точке эвтектики Е ₂ происходит кристаллизация по уравнению: .

Конгруэнтно плавящийся бертоллид обладает индивидуальной температурой плавления T_S. Положение точки плавления бертоллида соответствует составу химического соединения, являющегося хозяином кристаллической решетки. Соответственно на кривой охлаждения (точка 2) присутствует температурная остановка при температуре T_S. Изменение состава твердой фазы приводит к нелинейному ходу зависимости температуры от времени.

Рис. 37. Диаграмма состояния двухкомпонентной конденсированной системы с образованием химического соединения переменного состава, плавящегося с разложением.

Немонотонный характер кривой охлаждения точки 2 связан с увеличением доли компонентов А и В (участок 2-2'), снижением доли компонента В (участок 2'-2'') и уменьшением количества обоих компонентов (участок 2''-2 _k) в бертоллиде как твердом растворе.

На диаграмме (рис. 37) имеются две изотермы, на которых в безвариантном равновесии находятся три фазы, между которыми протекают фазовые реакции. Одна из них связана с кристаллизацией эвтектики , на другой изотерме протекает перитектическая реакция обра­зования химического соединения (при охлаждении) или его разложения (при нагревании): .По диаграмме можно определить, какие фазы находятся в равновесии в каждом ее поле.