Termodynamika materiálů Model regulárního roztoku

Prezentace na téma: "Termodynamika materiálů Model regulárního roztoku"— Transkript prezentace:

1 Termodynamika materiálů Model regulárního roztoku
5. Model regulárního roztoku  2014 Jindřich Leitner

2 Směšovací a dodatkové veličiny

3 Model regulárního roztoku

4 Integrální veličiny

5 Parciální molární veličiny Limitní aktivitní koeficienty

6 Parciální molární veličiny - odvození

7 Parciální molární veličiny – odvození (2)

8 Parciální molární veličiny

9 Gibbsova energie binárního regulárního roztoku

10 Gibbsova energie binárního regulárního roztoku

11 Termodynamická stabilita binárních regulárních roztoků

12 Termodynamická stabilita binárních regulárních roztoků
Kritérium termodynamické stability Kritický bod Tc = L12/2R, xc = 0,5 Podmínka je splněna pro každé xi  (0,1) pokud

13 Termodynamická stabilita binárních regulárních roztoků
Kritérium termodynamické stability

14 Termodynamická stabilita binárních regulárních roztoků
spinodální rozpad spinodála binodála

15 Model regulárního roztoku (RS)
Výhody modelu RS Jednoduchost – pouze jeden parametr, který lze získat z experimentálních dat a v některých případech odhadnout Nevýhody modelu RS Nulová dodatková entropie Symetrické závislosti dodatkových funkcí na složení

16 Rozšíření model regulárního roztoku
Model atermálního roztoku (athermal solution) Vhodný pro roztoky, jejichž složky se významně liší svojí velikostí (např. roztoky polymerů v organických rozpouštědlech)

17 Redlichova-Kisterova rovnice
Teplotní závislost ve tvaru Lk12= Lk,H12  TLk,S12

18 Redlichova-Kisterova rovnice
Integrální veličiny

19 Redlichova-Kisterova rovnice
Parciální molární veličiny Limitní aktivitní koeficienty

20 Parciální molární veličiny - odvození

21 Redlichova-Kisterova rovnice Parciální molární veličiny

22 Redlichova-Kisterova rovnice (5) Parciální molární funkce

23 Metoda binárních příspěvků
Dodatková Gibbsova energie v ternárních systémech Metoda binárních příspěvků Základní myšlenka – vlastnost v ternárním systému určit na základě vlastností v třech binárních podsystémech Ternární složení [x1,x2,x3] ●

24 Model regulárního roztoku
Ternární člen

25 Parciální molární veličiny

26 Parciální molární veličiny – ternární člen

27 Parciální molární veličiny
Z uvedených vztahů vyplývá: Z ideálního chování složky i v binárních systémech i-j a i-k neplyne ideální chování složky i v ternárním systému i-j-k (γi(ijk)  1). I v případech, kdy všechny tři binární systémy vykazují kladné odchylky od Raoultova zákona (Lij > 0), může být v určitém oboru složení γi(ijk) < 1 a naopak.

28 Termodynamická stabilita binárních regulárních roztoků
spinodal decomposition vs. nucleation and growth