Специалист – это тот, кто знает некоторые привычные ошибки в данной области и умеет их избегать.

Нильс Бор

 

Быстрый рост числа публикаций по изучению фазовых диаграмм бинарных и более сложных систем сопровождается, к сожалению, также ростом количества ошибок в их построении. Некорректная интерпретация результатов очень досадна, так как частично, а во многих случаях и полностью может обесценить проведенное исследование. Ниже приведены некоторые характерные примеры ошибок, взятых непосредственно из периодической литературы. В основном примеры соответствуют учебному пособию Федоров П.И., Федоров П.П., Дробот Д.В., Самарцев А.М. "Ошибки при построении диаграмм состояния двойных систем", М., МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2005

 

ОШИБКИ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СИСТЕМ

 

1. Введение
Быстрый рост числа публикаций по изучению фазовых диаграмм бинарных и более сложных систем сопровождается, к сожалению, также ростом количества ошибок в их построении. Некорректная интерпретация результатов очень досадна, так как частично, а во многих случаях и полностью может обесценить проведенное исследование.
Ошибки при построении фазовых диаграмм могут появляться от следующих основных причин:
1. Использование грязных исходных растворов.
2. Использование непригодных методик исследования, вызывающих изменение химического состава анализируемых образцов: взаимодействие с атмосферой, взаимодействие с материалом тигля, значительно испарение или термическое разложение и т.п.
3. Пренебрежение влиянием паровой фазы на фазовые равновесия в случае летучих веществ.
4. Не использование или недостаточное использование необходимых методик исследования, в результате чего не удается выявить реальную картину фазовых равновесий: не использование рентгенофазового анализа, в том числе высокотемпературного рентгена, недостаточное количество исследованных составов, пренебрежение построением треугольника Таммана и т.д.
5. Недостижение равновесия: недостаточное время отжига, переохлаждение фазовых переходов, неполное протекание реакций в случае перитектических равновесий, смещение равновесия при кристаллизации твердых растворов, метастабильные равновесия, и т.д.
6. Некорректная интерпретация корректных экспериментальных данных. Эти ошибки возникают из-за забвения или незнания термодинамически обоснованных правил построения фазовых диаграмм.
Некоторые типичные ошибки рассмотрены в работах [1 - 6].
Специфика данного пособия заключается в том, что характерные ошибки построения проиллюстрированы на примерах, взятых непосредственно из текущей периодической литературы. Обозначения на фазовых диаграммах сохранены в редакции авторов. Например, расплав в разных случаях обозначается и как Ж, и как L.
В основном рассмотрены Т-х диаграммы бинарных систем (Т- температура, х - концентрация), именуемые ниже просто фазовыми диаграммами. В некоторых случаях это сечения Р-Т-х фазовых диаграмм при некотором фиксированном давлении Р. Такая интерпретация может быть корректна, например, при исследовании в открытых тиглях образцов, отличающихся малым давлением пара. В других случаях мы имеем дело с Т-х проекциями Р-Т-х фазовых диаграмм (без обозначений состава пара). Это имеет место, в частности, при изучении системы методом ДТА в запаянных сосудиках.
Рассмотрено также несколько примеров, относящихся к многокомпонентным системам. В некоторых случаях проблемы возникают из-за неправильной интерпретации политермических разрезов многокомпонентных систем как квазибинарных.
Данное пособие является продолжением учебного пособия по физико-химическому анализу безводных солевых систем [7], поэтому обоснование термодинамических положений здесь не приводится.
 Первое издание данного пособия [8] вызвало большой интерес и тираж его полностью разошелся. В данном издании добавлен ряд примеров, а некоторые заменены на более показательные.