Фазовые равновесия

1. Тема лекции:
«Диаграммы состояния
двухкомпонентных
систем»
Лектор:
доцент
Бондаренко
Наталья
Юрьевна
Кафедра физической и коллоидной химии
Национальный фармацевтический университет

2. Кафедра физической и коллоидной химии
План лекции:
1. Диаграммы плавкости двухкомпонентных
систем с простой эвтектикой.
2. Диаграммы плавкости бинарных систем,
компоненты которых образуют химическое
соединение.
3. Диаграммы плавкости бинарных систем,
компоненты которых образуют твердые растворы.
4. Термический анализ и его применение в
медицине и фармации.
Литература:
1. Физическая и коллоидная химия / В. И. Кабачный,
Л. К. Осипенко, Л. Д. Грицан и др. – 2-е изд.,
перераб. и доп. – Х. : Изд-во НФаУ, 2010. – 432 с.
2. Сборник задач по физической и коллоидной химии /
В. И. Кабачный, Л. К. Осипенко, Л. Д. Грицан и др. –
Х. : Изд-во НФАУ, 2000. – 224 с.

3. ДИАГРАММЫ
ПЛАВКОСТИ
ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ
СИСТЕМ С ПРОСТОЙ
ЭВТЕКТИКОЙ
Кафедра физической и коллоидной химии

4. Двухкомпонентными или
бинарными называют системы, в
состав которых входят два компонента,
которые могут быть как простыми
веществами, так и разными химическими
соединениями.
Уравнение состояния двухкомпонентной
системы имеет вид f(p, T, c) = 0.
На практике пользуются диаграммами,
построенными при условии р = const
(конденсированные системы).
Кафедра физической и коллоидной химии

5. Диаграммы плавкости можно
построить двумя способами:
1. по кривым нагревания (или
охлаждения), которые выражают
зависимость изменения температуры
системы в зависимости от времени
нагревания (или охлаждения);
2. визуальным методом (регистрируя
температуры начала и окончания
фазового перехода (плавления или
кристаллизации) систем разного
состава).
Кафедра физической и коллоидной химии

6. Построение диаграммы плавкости бинарной системы
с простой эвтектикой по кривым охлаждения
p = const
1 2 3 4
5t°tB
tA
t0
Е
1 2 3 4
5
Время
tА
tЕ
А х1 х2 х3 х4 х5 В
ω, % В
tB
Кафедра физической и коллоидной химии

7. Анализ диаграммы плавкости бинарной системы
с простой эвтектикой
p = constt°
tA
Е
Расплав+Вкр
VІV
ІІІІІ
А В
Расплав+Акр
Расплав
Эвт+Акр
Эвт+Вкр
tB
I
ω, % В
Кафедра физической и коллоидной химии

8. Анализ диаграммы плавкости бинарной системы с
простой эвтектикой
p = constt°
tA
Е
А В
1
2
3
4
ω, % В
С = K – Ф +n
n = 1
Ф1 = 1, Ф2 = 2,
Ф3 = 3, Ф4 = 2
С1 = 2 – 1 + 1 = 2
С2 = 2 – 2 + 1 = 1
С3 = 2 – 3 + 1 = 0
С4 = 1 – 2 + 1 = 0
tB
Кафедра физической и коллоидной химии

9. ПравилоПравило ““рычагарычага””
p = constt°
tA
Е
А 10 20 30 40 50 60 70 80 90 В
М O N
ω, % В
|OM |:|ON | = mкp:mp
Если mp+ mкр = 1 кг,
то |OM |:|ON | =
= mкp:(1– mкр)
tB
Кафедра физической и коллоидной химии

10. ДИАГРАММЫ
ПЛАВКОСТИ
БИНАРНЫХ СИСТЕМ,
КОМПОНЕНТЫ
КОТОРЫХ
ОБРАЗУЮТ
ХИМИЧЕСКОЕ
СОЕДИНЕНИЕ
Кафедра физической и коллоидной химии

11. Диаграмма плавкости бинарной системы, компоненты
которой образуют химическое соединение
tB
tA
tо
S
Е2
B+эвтIIAmBn+эвтIIAmBn+эвт IA + эвт I
L + BL+AmBn
L + AmBnL + A
Расплав (L) p = const
A AmBn B
ω, % В
Е1
Кафедра физической и коллоидной химии

12. ДИАГРАММЫ
ПЛАВКОСТИ
БИНАРНЫХ СИСТЕМ,
КОМПОНЕНТЫ
КОТОРЫХ
ОБРАЗУЮТ ТВЁРДЫЕ
РАСТВОРЫ
Кафедра физической и коллоидной химии

13. Твердые растворы представляют
собой однородные смеси, которые
находятся в твердом состоянии. Они
образуются в случае, если
компоненты системы являются
изоморфными (от др.-греч. –
«равный, одинаковый, подобный»),
или неограниченно растворимыми
друг в друге.
Кафедра физической и коллоидной химии

14. Диаграмма состояния бинарной системы, компоненты
которой образуют твердый раствор
KO
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
M
tА
расплав +
тв. раствор
твердый
раствор
расплав
t °C p = const
tВ
ω, % В
Состав расплава:
82% В и 18% А
Состав твердого
раствора:
40% В и 60% А
Правило рычага:
ОМ ·mт.р. = ОК ·mр
Кафедра физической и коллоидной химии

15. ТЕРМИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ И ЕГО
ПРИМЕНЕНИЕ В
МЕДИЦИНЕ И
ФАРМАЦИИ
Кафедра физической и коллоидной химии

16. Термический анализ, в основе
которого
лежит построение и анализ различных
диаграмм плавкости, используют в
медицине и фармации для :
1. определения состава бинарных смесей
твердых лекарственных веществ;
2. определения совместительства
компонентов в составе твердых
лекарственных форм;
3. оптимизации состава лекарственных
форм (суппозиториев);
4. анализа двойных смесей твердых
лекарственных веществ, плавящихся
без разложения;
5. повышения биодоступности твердых
лекарственных форм.
Кафедра физической и коллоидной химии

17. Спасибо за внимание!Спасибо за внимание!
Кафедра физической и коллоидной химии