Matematické Fórum

Zdravím,

nemáš možnost si vypůjčit knihu Moore "Fyzikální chemie" - měla by být dosažitelná i v běžné knihovně (v Opavě máme), tak je to hodně podrobně.

Jednosložková soustava je představena jako 3D "objem, teplota, tlak" a my vidíme (na obr. 1) řez "tlak-teplota" (v Moore také "tlak-objem")

Dvousložková ovšem na ose x má složení (c, % hmot) a můžeme mít diagram "tlak - složení", "teplota-složení". Řekla bych, že "teplota - složení" u Fe-C je "více zajimavá", než vliv tlaku, proto všude vidíme diagrám, jak máš na obr. 2 (zřejmě při atmosferickém tlaku) - v textu se píše "za zvoleného konstantního tlaku".

Volný citát: největší počet stupnů volnosti v=3 (pro dvousložkové soustavy), což znamená, že úplné grafické znázornění všech možných stavu dvousložkové soustavy vyžaduje trojrozměrný diagram, souřadnice p, T, V. Trojrozměrné znázornění působí obtíže, proto jednu promennou držíme konstantní a dostáváme tak rovinné grafy.

Snad pomůže. Ať se opět zadaří :-)

Zkusím se zeptat ještě na dvě věci. 1) Když mi někdo řekne: Máš směs vody (myšleno tekuté fáze) a ledu o teplotě 0°C, tak já nevím, jestli je to všechno jen led, všechno jen voda, nebo směs, což je způsobeno skupenským teplem tání (tuhnutí). Ve dvousložkových fázových diagramech jsou ale oblasti, ve kterých je pro jedno složení v rovnováze směs kapalné a pevné fáze na intervalu teplot. Zkusím to ilustrovat:
Obr.:

(čárkovaně je stabilní soustava Fe-C, ta mě teď nezajímá)
Když tuhne směs 4-5, tak v bodě 4 se začnou vylučovat první krystaly austenitu (tuhý intersticiální roztok C v Fe gama). Jak klesá teplota, tak se jejich podíl zvyšuje podle pákového pravidla: .
Když dosáhnu bodu 5 (resp. příslušné teploty), tak ale ještě nezmizela všechna tavenina, protože rozpustnost uhlíku v železe gama (krychlová plošně středěná s.) je asi 2,11% (to na grafu moc neodpovídá, tam to vypadá tak na 2,4%). Zbylá tavenina má eutektické složení dané bodem C. Tohle právě moc nechápu. Nejdřív mám promíchané atomy železa a uhlíku (tavenina). Železo začne krystalizovat a do jeho mřížky se vměstnává uhlík jako intersticiál. Na konci toho procesu (při eutektické teplotě) bych tedy měl mít spotřebované veškeré železo (je z něj austenit, má ve své mřížce uhlíku co se tam vejde) a někde vedle na hromádce samotný uhlík, ne? Nebo ne vedle na hromádce, ale mezi jednotlivými zrny (monokrystaly). Myslím, že to co jsem popsal se děje ve stabilní soustavě Fe-C, proč je to ale tady jinak? Ve kterou chvíli se objeví , neboli cementit? Musí se tak stát během té teplotní výdrže, která je hezky vidět vpravo... S tím souvisí můj druhý dotaz, který se týká těch modrých čar. Když mi bude tuhnout směs o přesně eutektickém složení, tak všechna tavenina krystalizuje v jednom bodě (dá se to pokládat za analogii k soustavě led-voda?). Když mi někdo řekne: Jsi v eutektickém bodě, tak já zase nevím, kolik tam je taveniny a kolik pevné fáze. Když tak o tom přemýšlím, tak to ale nevím při žádném složení, když jsem na té teplotě 1150°C. Je ten modrý „blesk” napravo správně? :-)

EDITACE: Při vysvětlování pákového pravidla se někde píše, že při protnutí křivky solidu již všechna tavenina zkrystalizovala. To mi ale přijde v rozporu s tím, co píšu výše...

Téma už není aktuální, označuju jako vyřešené.