Geum.ru

Физико – химический анализ

Вид материалаРеферат

Содержание


Перечень практических работ
Темы коллоквиумов
Тема 2. Трехкомпонентные системы, методы исследования, построения, свойства. Литература Основная
Физико – химический анализ
Календарный план лекций по курсу физико-химического анализа
Подобный материал:

ФИЗИКО – ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ


Кафедра неорганической химии, факультета физико-математических и естественных наук

Обязательный курс

Объём учебной нагрузки: 36 час. –лекции 36 час. практические занятия


Содержание курса

Введение. Основные понятия физико-химического анализа. Препаративный метод химического исследования. Метод физико-химического анализа. Основные этапы развития физико-химического анализа. Диаграмма состояния «состав - свойство», её значение при изучении растворов и сплавов. Обзор главнейших свойств растворов и твёрдых фаз, изучаемых методами физико-химического анализа.

Правило фаз, принципы непрерывности и соответствия.

Однокомпонентные системы.

Изотермические и изобарические процессы. Стабильные и метастабильные равновесия. Энантиотропные и монотропные превращения.

Уравнение Клаузиса – Клапейрона. Кривые возгонки, испарения и плавления.

Двухкомпонентные системы.

Общие сведения о двухкомпонентных системах. Способы выражения концентраций. Правило рычага и его применение. Изотермы давления пара двухкомпонентных систем. Диаграммы состояния двойных, жидких систем. Давление пара двойных, жидких систем. Двойные системы с ограниченной растворимостью компонентов в жидком состоянии. Образование двух жидких несмешивающихся слоёв. Критическая температура растворимости. Законы Коновалова. Методы построения диаграмм конденсированного состояния систем. Важнейшие методы экспериментального исследования систем. Термический анализ (ДТА, ТГ), метод микроструктуры, методы определения растворимости.

Двойные системы с простой эвтектикой. Кривые охлаждения, нагревания. Треугольник Таммана. Природа эвтектических сплавов, их свойства. Практическое значение диаграмм с эвтектикой. Двойные, безводные системы образующие химические соединения. Конгруэнтное и инконгруэнтное плавление соединений. Двойные системы с превращением в твёрдом состоянии. Полиморфные превращения.

Двойные системы с неограниченной растворимостью компонентов, как в жидком так и в твёрдом состоянии. Условия образования твёрдых растворов. Три типа диаграмм плавкости. Случаи эвтектики и перетектики. Определение границ твёрдых растворов при различных температурах.

Диаграммы растворимости «соль-вода». Общие сведения построения. Кривые кристаллизации. Эвтоника. Кристаллизация солей при охлаждении и выпаривании растворов. Диаграммы растворимости веществ, обладающих полиморфными превращениями и солей образующих кристаллогидраты.

Трёхкомпонентные системы.

Общие сведения о трёхкомпонентных системах. Способы построения диаграмм тройных систем. Элементы треугольника состава. Простейшие типы диаграмм состояния. Системы с простой эвтектикой. Тройные системы с образованием соединений. Диаграммы растворимости тройных водно-солевых систем. Определение состава кристаллизующихся фаз по методу «остатков» Скрейнемакерса. Конгруэнтная и инконгруэнтная растворимость соединений. Изотермическое испарение.

Методы изображения диаграмм состояния многокомпонентных систем.


Перечень практических работ

Методы исследования диаграмм состояния конденсированных систем

1.Термический метод с визуальной записью кривых охлаждения (нагревания) в координатах время-температура. Изучение и построение диаграмм состояния системы: Sn - Bi, Sn – Pb, Sn - Pb.

2.Метод микроструктуры. Изучение микроструктуры сплавов: Sn - Bi , Sn-Pb, Sn - Сd. Визуально-политермический метод.

3. Метод растворимости. Изучение фазовых равновесий в вводно-солевых системах. Построение диаграмм растворимости тройных водно-солевых систем: NaCl - NaHCO3 - H2O, 25оС; KCl - KHCO3 - H2O, 25оС; Ln2O3-HBr-H2O и LnBr3- HBr-H2O, 25оС.


Темы коллоквиумов


Тема 1. Конденсированные системы. Методы растворимости, плавкости. Важнейшие методы экспериментального исследования систем. Способы построения диаграмм состояния двухкомпонентных систем.

Тема 2. Трехкомпонентные системы, методы исследования, построения, свойства.


Литература

Основная

1. Дударева А.Г. «Конспект лекций по курсу физико-химического анализа неорганических веществ». М., изд. УДН, 1972.

2. Дударева А.Г. «Двух-, трёх- и многокомпонентные системы». М., изд. УДН, 1983

Дополнительная


1.Захаров А.М. «Диаграммы состояния двойных и тройных систем». М., Металлургиздат, 1978.

2.Аносов В.Я., Озерова М.И., Фиалков Ю.Я. «Основы физико-химического анализа». М., Наука, 1976.

3.Михеева В.И. «Метод физико-химического анализа» в неорганическом синтезе. М., 1975.

4.Берг Л.Г. «Введение в термографию» М., «Наука», 1969.


Программа составлена Емельяновым Владимиром Ивановичем, КХН, доцентом кафедры Неорганическая химия, факультета Физико-химических и естественных наук

ФИЗИКО – ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ


Кафедра неорганической химии, факультета физико-математических и естественных наук

Обязательный курс

Объём учебной нагрузки: 36 час. –лекции 36 час. практические занятия




Introduction. The physicochemical analysis as a basic of the directed inorganic synthesis. Stages of development. The principle terminology of the physicochemical analysis. The «composition and property» diagrams. The principles of continuity and correspondence. A survey of the most important properties of solutions and solid phases, studied by the method of the physicochemical analysis and phase diagrams. The phase rule.

Single-component systems. Isothermal and isobaric processes. Stable and metastable equilibria. Enantiotropic and monotropic transformation. The Clausius-Clayperon equation. Sublimation, evaporation and melting curves.

General information on binary systems. Isotherms of the vapour pressure of binary system. Konovalov’s laws. Methods of plotting condensed state diagrams of systems and methods of the experimental investigation of systems.

Binary systems with simple eutectics. Cooling and heating curves. The nature of eutectic elloys.

Binary anhydrous systems that form chemical compounds. Binary systems with limited and unlimited mutual solubility of the components both in the liquid and solid state. Condition of the formation of solid solutions.

Three types of fusibility diagrams. The cases of eutectics and peritectics.

Binary systems with the transformation in the solid state. Polymorphic transformations.

Salt-water solubility diagrams.

General information on ternary systems. Methods of plotting solubility (fusibility) diagrams for ternary systems. Three-dimensional diagram and its projection on the plane. Isothermal and polythermal sections. Elements of the composition triangle. Systems with simple eutectics and formation of compounds. Solubility diagrams of ternary systems. Determination of the composition of crystalline phases by Screynehokers’ method of “residues”. Congruent and incongruent solubility of compounds. Isothermal evaporation.


Календарный план лекций по курсу физико-химического анализа

(2-ой семестр 2008-2009 учебный год)

  1. Методы физико-химического анализа. Правило фаз, Основные принципы анализа.
  2. Однокомпонентные системы. Открытые изобарические и изотермические процессы. Монотропия, энантиотропия.
  3. Диаграмма серы. Уравнение Клаузиса - Клапейрона.
  4. Двухкомпонентные конденсированные системы. Общие сведения. Экспериментальные методы построения диаграмм конденсированного состояния. Метод растворимости.
  5. Метод термического анализа. Сущность визуально-политермического метода. Построение кривых охлаждения и нагревания (кривые «время температура»). Методы построения диаграмм плавкости «Т - х». Способы выражения концентраций. Правило рычага и его применение. Треугольник Таммона.
  6. Типы диаграмм состояния 2-х компонентных систем: с образованием соединений; без образования новых соединений -диаграммы с простой эвтектикой (без твёрдых растворов и с ограниченной растворимостью).
  7. Природа эвтектических сплавов, их свойства. Практическое значение диаграмм с эвтектикой. Двойные, безводные системы образующие химические соединения. Конгруэнтное и инконгруэнтное плавление соединений.
  8. Двойные системы с превращениями в твёрдом состоянии. Полиморфные превращения.
  9. Системы с образованием твёрдых растворов. Твёрдые растворы внедрения, замещения, вычитания. Диаграммы систем с непрерывным рядом твёрдых растворов. Правило Гиббса-Розебома.
  10. Твёрдые растворы с неограниченной и ограниченной растворимостью; с ограниченной растворимостью и эвтектикой. Случаи эвтектики и перетектики.
  11. Диаграммы растворимости «соль-вода» Общие принципы построения. Кривые кристаллизации. Эвтоника. Кристаллизация солей при охлаждении и выпаривании растворов.
  12. Трёх компонентные системы. Экспериментальные способы построения диаграмм состояния тройных систем. Элементы треугольника состава.
  13. Простейшие типы диаграмм состояния.
  14. Водно- солевые системы с образованием кристаллогидратов, новых соединений. Конгруэнтно и инконгруэнтно растворимые соединения.
  15. Изотермическое испарение. Определение состава кристаллизующихся фаз по методу «остатков Скрейнемакерса».
  16. Методы изображения диаграмм состояния многокомпонентных систем.



Зав. Кафедрой

Неорганической химии Н.У. Венсковский


Календарный план

Лабораторных работ по курсу «физико-химический анализ» на 2-ой семестр 2008-2009 учебного года.


1.Визуально-политермический метод. Построение диаграмм. Диаграммы, системы.

2. Диаграммы Sn – Bi. Визуальны кривые охлаждения.

3. Диаграммы Sn – Bi. Кривые ДТА и ТА.

4. Диаграммы Sn – Cd. Визуальны кривые охлаждения.

5. Диаграммы Sn – Cd. Кривые ДТА и ТА

6. Микроструктура сплавов системы Sn – Bi.

7. Микроструктура сплавов системы Sn – Cd, ТА, ДТА.

8. Диаграммы Sn – Pb. Визуальное снятие кривых ТА.

9. Диаграммы Sn – Pb. Кривые ДТА и ТА.

10. Микроструктура сплавов системы Sn – Pb.

11. Растворимость в системе NaC1- NaHCO3- H2O.

12. Растворимость в системе KC1- KHCO3- H2O.

13. Растворимость в системе BaC1- Ba(NO3)2- H2O.

14. Построение диаграмм растворимости тройных систем.

15.Снятие дериватограмм солей: CuSO4.5H2O; CaSO4.10H2O;

CaC2O4.H2O; H2C2O4.2H2O и др.

16.Расшифровка дериватограмм солей.


Зав. Кафедрой

неорганической химии Венсковский Н.У.