RU2416790C1

RU2416790C1 - Способ изучения растворимости в многокомпонентных водно-солевых системах

Info

Publication number: RU2416790C1
Application number: RU2010105596/15A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Мазунин (RU); Сергей Александрович Мазунин; Светлана Илларионовна Фролова (RU); Светлана Илларионовна Фролова; Наталья Сергеевна Кистанова (RU); Наталья Сергеевна Кистанова
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2011-04-20

Abstract

Изобретение относится к области использования методов физико-химического анализа для исследования растворимости в многокомпонентных водно-солевых системах при постоянной температуре. Способ включает экспериментальное установление составов равновесных жидких фаз (нон-, моно- и более вариантных), границ областей с разным фазовым состоянием, измерение легко определяемого физического свойства жидкой фазы после установления равновесия в известных исходных смесях компонентов, располагающихся строго по сечениям фигуры состава, и построение графиков "состав-свойство", причем составы равновесных твердых фаз и нонвариантной жидкой фазы устанавливают путем вычисления истинных координат из аналитических для всех экспериментальных произвольно расположенных точек на всех границах нонвариантной области по средним отношениям содержаний компонента, который отсутствует в составах равновесных твердых фаз на соответствующих границах нонвариантной области системы, к содержанию воды. Достигается получение наиболее точных данных о фазовых равновесиях в системе, исключающих даже гипотетическую возможность появления неизученных фазовых областей, уменьшение трудоемкости процесса экспериментального изучения изотерм растворимости многокомпонентных систем, упрощение процесса идентификации равновесных твердых фаз, насыщающих нонвариантные и моновариантные растворы системы, без изоляции их от жидких фаз, отсутствие потери точности исследований при увеличении числа компонентов в системах любого типа. 1 з.п. ф-лы, 5 табл., 4 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к области использования методов физико-химического анализа для исследования растворимости в многокомпонентных водно-солевых системах при постоянной температуре.

Уровень техники

Известны изотермические методы изучения растворимости в водно-солевых системах [Аносов В.Я., Погодин С.А. Основные начала физико-химического анализа. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1947; Аносов В.Я., Озерова М.И., Фиалков Ю.А. Основы физико-химического анализа. М.: Наука, 1976], такие как метод сечения [Никурашина Н.И., Мерцлин Р.В. Метод сечений, приложение его к изучению многофазного состояния многокомпонентных систем. Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1969] и прогностический метод [Мазунин С.А. Основы физико-химического анализа: Учеб. пособие по спецкурсу / Перм. ун-т. - Пермь, 2000. - Ч.2. Многокомпонентные водно-солевые системы], которые позволяют вычислять оптимальный состав исходной смеси компонентов (далее ИСК), соотношение исходных компонентов в донной фазе по составам равновесной жидкой фазы и ИСК, используя математические уравнения.

Наиболее близким аналогом для заявляемого способа является комбинированный метод изучения изотерм растворимости трех- и более компонентных водно-солевых систем эвтонического или перитонического типов, включающий экспериментальное определение химическим анализом составов равновесных жидких фаз (нон-, моно- и более вариантных), образующихся из исходных смесей компонентов оптимального состава, измерение легко определяемого физического свойства жидкой фазы после установления равновесия в известных исходных смесях компонентов, располагающихся строго по изогидрическим сечениям фигуры состава, построение графиков "состав-свойство" и определение не менее двух составов на всех границах фазовых областей.

Твердые фазы, насыщающие нонвариантные растворы, устанавливают по точкам пересечения предельных нод, приходящих в одну и ту же твердую фазу, задаваемых координатами, экспериментально определенных составов нонвариантных жидких фаз, границ в оконтуривающих системах и вершин нонвариантных областей изогидрических разрезов системы без изоляции, разделения и дополнительной идентификации составных частей донных фаз. При этом ориентация границ нонвариантной области к сторонам солевой (безводной) концентрационной фигуры разреза позволяет определить тип фазового взаимодействия в системе. Параллельность этих границ сторонам концентрационной фигуры изогидрического разреза свидетельствует о кристаллизации из нонвариантного раствора безводных солевых компонентов. Непараллельность границ нонвариантной области сторонам концентрационной фигуры изогидрического разреза свидетельствует об образовании новой твердой фазы или кристаллогидратов в системе.

При наличии новой твердой фазы исходную систему триангулируют на ряд подсистем, включающих новую твердую фазу как исходных компонент. Изучение новых подсистем проводят в той же указанной выше последовательности. [Мазунин С.А. Основы физико-химического анализа: Учеб. пособие по спецкурсу / Перм. ун-т. - Пермь, 2000. - Ч.2. Многокомпонентные водно-солевые системы. - С.93].

Данный метод не позволяет при увеличении числа компонентов в системах определить составы нонвариантных растворов с одинаковой точностью в связи с добавлением количества ионов и увеличением суммарной аналитической погрешности их определений. Приготовление ИСК в сечениях изогидрических разрезов требует три и более взвешиваний, что увеличивает и трудоемкость и погрешность определения границ нонвариантной области. Кроме того, установленные составы равновесных твердых фаз в рамках комбинированного метода также имеют некоторые отклонения от составов индивидуальных компонентов [Мазунин С.А., Фролова С.И., Кистанова Н.С. Пат. 2324933 (2007) // БИ 2008. №14.].

Раскрытие изобретения

Задачей создания изобретения является получение надежных данных в системе о составах равновесных фаз и областях их сосуществования, исключающих даже гипотетическую возможность появления неизученных фазовых областей, уменьшение трудоемкости экспериментальных операций, возможности определения составов равновесных фазы без уменьшения точности с увеличением числа компонентов в системах.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как способ изучения растворимости в многокомпонентных водно-солевых системах, включающий экспериментальное установление составов равновесных жидких фаз (нон-, моно- и более вариантных), границ областей с разным фазовым состоянием, измерение легко определяемого физического свойства жидкой фазы после установления равновесия в известных ИСК, располагающихся строго по сечениям фигуры состава, и построение графиков "состав-свойство".

Отличительные существенные признаки заключаются в следующем. При изучении составов равновесных жидких фаз (нон-, моно- и более вариантных) ИСК составляют двумя или тремя (не более) взвешиваниями из раствора и одной соли или из раствора и двух солей. При определении составов нонвариантных равновесных фаз на всех границах нонвариантных областей экспериментально устанавливают составы не менее двух произвольно расположенных точек. В этих реперных точках вычисляют коэффициенты, равные отношениям содержаний компонента, который отсутствует в составах равновесных твердых фаз на соответствующих плоскостях или предельных нодах нонвариантной области системы, к содержанию воды, для подтверждения составов равновесных твердых фаз и вычисления состава нонвариантного раствора. Сопоставляя отличия коэффициентов, лежащих на одной границе, относительно друг друга, вычисляют средние значения коэффициентов на каждой границе, если все отличия на них не превышают нескольких тысячных долей единицы. Состав нонвариантного раствора вычисляют по средним коэффициентам на всех границах нонвариантных областей, а составы равновесных твердых фаз, при соблюдении данных условий, представляют собой безводные солевые компоненты.

Если коэффициенты, лежащие на одной границе, отличаются более чем несколькими тысячными долями единицы, то все или некоторые составы равновесных твердых фаз, насыщающих нонвариантный раствор, не находятся в вершинах безводных солевых компонентов фигуры состава. В этом случае находят координаты точек пересечения границ нонвариантных областей друг с другом или с плоскостями и ребрами фигуры состава системы. В полученных точках пересечения вычисляют молярные соотношения всех компонентов, которые представляют собой приблизительные составы равновесных твердых фаз. Округляют полученные соотношения молей компонентов в равновесных составах твердых фаз до ближайших разумных значений, основанных на литературных данных о составах существующих твердых фаз, или проводят триангуляцию исходной системы на подсистемы, опираясь на известные данные о фазовых равновесиях в оконтуривающих системах. В каждой подсистеме пересчитывают все аналитические составы точек на границах нонвариантных областей на истинные концентрации [Аносов В.Я., Погодин С.А. Основные начала физико-химического анализа. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1947. - 83 с.] с учетом определенных и округленных молярных составов равновесных твердых фаз или известных составов химических соединений и кристаллогидратов в оконтуривающих системах. Для всех составов на границах нонвариантных областей снова вычисляют коэффициенты, равные отношениям содержаний компонента, который отсутствует в составах равновесных твердых фаз на соответствующих плоскостях или предельных нодах нонвариантной области системы, к содержанию воды с целью определения состава нонвариантного раствора в истинной системе координат и подтверждения составов равновесных твердых фаз.

Снова сопоставляют отличия коэффициентов, лежащих на соответствующих границах нонвариантной области, относительно друг друга. Если все отличия не превышают нескольких тысячных долей единицы, вычисляют средние значения коэффициентов на каждой границе. Состав нонвариантного раствора вычисляют по средним коэффициентам всех границ нонвариантных областей в истинной системе координат, которые затем переводят в аналитические концентрации, общепринятые в справочных изданиях. Составы равновесных твердых фаз, при соблюдении данных условий, подтверждают предположенные и использованные для вычисления их истинных координат, таким образом, равновесные твердые фазы являются точно установленными.

При исследовании линий моновариантных равновесий аналогично изучают нонвариантные области разрезов, в которых в качестве растворителя выступает раствор одной соли. Изучение составов дивариантных жидких фаз проводят при помощи сечений в разрезах, исходящих из вершин равновесных твердых фаз и проходящих через изученные составы моновариантных жидких фаз.

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат: получение наиболее точных данных о фазовых равновесиях в системе, исключающих даже гипотетическую возможность появления неизученных фазовых областей, уменьшение трудоемкости процесса экспериментального изучения изотерм растворимости моногокомпонентных систем, упрощение процесса идентификации равновесных твердых фаз, насыщающих нон-, моно- и более вариантные растворы системы, без изоляции их от жидких фаз, отсутствие потери точности исследований при увеличении числа компонентов в системах любого типа.

Ниже приведены примеры осуществления изобретения.

Пример 1. Определение состава равновесных нонвариантных фаз в тройной водно-солевой системе простого эвтонического типа с кристаллизацией безводных индивидуальных исходных солевых компонентов без изоляции твердых фаз.

Демонстрацию доказательства отсутствия в системе новой твердой фазы и определения составов равновесных твердых фаз проведем на примере простой тройной системы эвтонического типа: NaCl - Na₂SO₄ - Н₂О при 50°С [Здановский А.Б., Ляховская Е.И., Шлеймович Р.Э. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. Л.: ГХИ, 1953. - T.1. - С.69].

Исходные данные для определения составов нонвариантных равновесных фаз в системе NaCl - Na₂SO₄ - Н₂О при 50°С сведены в табл.1-2 и изображены на фиг.1.

Таблица 1
Растворимость в системе NaCl - Na₂SO₄ - Н₂О при 50°С [Здановский А.Б., Ляховская Е.И., Шлеймович Р.Э. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. Л.: ГХИ, 1953. - T.1. - С.69]]
Точка	Состав насыщенного раствора, % мас.			Твердая фаза
Точка	Na₂SO₄	NaCl	Н₂О	Твердая фаза
R₂	31.80	-	68.20	Na₂SO₄
	20.80	7.85	71.35	-"-
	11.30	16.10	72.60	-"-
E_лит	5.55	24.10	70.35	Na₂SO₄+NaCl
E_лит	2.56	25.40	72.04	NaCl
R₁	-	26.70	73.30	-"-

Таблица 2
Определение составов нонвариантных равновесных фаз в системе NaCl- Na₂SO₄-Н₂O при 50°С, по литературным и экспериментальным данным
Точки	Жидкая фаза, % мас.			Твердая фаза. Нода	c₁={NaCl}/{H₂O}	c₂={Na₂SO₄}/{H₂O}
Точки	Na₂SO₄	NaCl	Н₂O	Твердая фаза. Нода	c₁={NaCl}/{H₂O}	c₂={Na₂SO₄}/{H₂O}
E_дит	5.55	24.1	70.35	Na₂SO₄+NaCl	0.078891	0.342573
b₁	26.22	18.78	55	NaCl-E	0.476727	0.341455
b₂	4.7	40.3	55	Na₂SO₄-E	0.085455	0.732727
Е	5.77	24.01	70.22	Na₂SO₄+NaCl	с_{1 ср.}=0.082173	c_{2 cp.}=0.342014

Для определения координат точек (b₁ и b₂) на предельных нодах исходные смеси компонентов, составленные из двух солей и воды, лежащие в изогидрическом (55% маc. воды) сечении, довели до равновесия, измерили показатель преломления жидких фаз, построили функциональную кривую "состав-свойство" и на ней нашли точки излома на границах нонвариантной области. В составах точек b₁ и b₂ вычислили отношения содержания отсутствующих на соответствующих предельных нодах сульфата и хлорида натрия к воде. Соотношения содержаний этих же компонентов к воде нашли из состава эвтонического раствора, приведенного в справочнике. Сопоставив отличия коэффициентов, лежащих на одной границе, относительно друг друга, определили, что они отличаются на 0.006 и 0.001 соответственно.

По экспериментальным и литературным данным вычислили средние коэффициенты на каждой границе и состав нонвариантного раствора (Е, см. табл.2, фиг.1). Состав эвтонического раствора вычисляется по следующим формулам (1-3):

где с_{1 ср.}={NaCl}/{H₂O}; c_{2 ср.}={Na₂SO₄}/{H₂O}; {NaCl}, {Na₂SO₄} и {Н₂О} - содержание (% мас.) хлорида натрия, сульфата натрия и воды в среднем эвтоническом растворе (Е).

Так как основные коэффициенты (c₁ и с₂) в эвтоническом растворе E_лит и экспериментальных составах на границе нонвариантной области системы (b₁ и b₂) совпадают в пределах тысячных долей единицы, тогда составы всех точек выражены в истинной системе координат и равновесными твердыми фазами являются Na₂SO₄ и NaCl.

На фиг.1 справочные данные изображены сплошными жирными линиями и черными точками; экспериментальные и вычисленные данные представлены белыми точками.

Пример 2. Определение состава равновесных нонвариантных фаз в тройной водно-солевой системе простого эвтонического типа с образованием кристаллогидрата без изоляции твердых фаз.

Демонстрацию процедуры определения в тройной системе составов нонвариантных фаз проведем на примере диаграммы состояния NaCl - Na₂CO₃- Н₂O при 50°С [Здановский А.Б., Ляховская Е.И., Шлеймович Р.Э. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. Л.: ГХИ, 1953. - T.1. - С.97], в которой образуется кристаллогидрат состава Nа₂СО₃·Н₂O - моногидрат карбоната натрия.

Исходные данные для определения составов нонвариантных равновесных фаз в системе NaCl - Na₂CO₃ - Н₂O при 50°С сведены в табл.3 и изображены на фиг.2.

Для экспериментального определения координат точек (a₁ и а₂) на предельных нодах исходные смеси компонентов, составленные из двух солей и воды, лежащие в изогидрическом (57% мас. воды) сечении, довели до равновесия, измерили показатель преломления жидких фаз, построили функциональную кривую "состав-свойство" и на ней определили точки излома на границах нонвариантной области. В составах точек a₁ и а₂ вычислили отношения содержания отсутствующих на соответствующих предельных нодах карбоната и хлорида натрия к воде (c₁ и c₂). Эти же соотношения нашли в составе эвтонического раствора, приведенного в справочнике (Е_лит). Сопоставив отличия коэффициентов, лежащих на одной границе, относительно друг друга, определили, что только коэффициенты c₁ отличаются на 0.00001, т.е. практически равны. Следовательно, одна предельная нода исходит из вершины безводного исходного солевого компонента (NaCl), а другая не исходит из вершины Na₂CO₃.

Таблица 3
Использование экспериментальных данных на предельных нодах для определения составов нонвариантных равновесных фаз
Точка	Состав, % мас./моль				Примечание: Донная фаза. Нода*	Коэффициенты
Точка	Nа₂СО₃	NaCl	Н₂O		Примечание: Донная фаза. Нода*
E_лит	14.1	18.3	67.6		NaCl+Na₂CO₃·H₂O	0.20858	0.27071
а₂	28.27	14.73	57		Е- Na₂CO₃·Н₂O^*	0.495965	0.258421
a₁	11.89	31.11	57		Е-NaCl^*	0.208596	0.545789
Приблизительный состав равновесной твердой фазы (пересечение ноды Е_лит - a₂ со стороной H₂O - Na₂CO₃)
	86.74/1.00	0	13.26/0.90
Принятый для пересчета в истинную систему координат округленный состав равновесной твердой фазы (Na₂CO₃·H₂O)
	85.48/1.00	-	14.52/1.00
Точка	Nа₂СО₃·Н₂О	NaCl	Н₂O	Примечание: Донная фаза. Нода*
E_лит	16.49	18.3	65.21	NaCl+Na₂CO₃·H₂O		0.252959	0.28065
а₂	33.07	14.73	52.2	Е-Na₂CO₃·Н₂O^*		0.633543	0.282187
a₁	13.91	31.11	54.98	Е-NaCl^*		0.25298	0.565832
a₁	13.91	31.11	54.98	Е-NaCl^*		с_{3 ср.}=0.252969	c_{4 ср}.=0.281419
Е	16.49	18.34	65.17	NaCl+Na₂CO₃·H₂O		0.252969	0.281419
Точка	Na₂CO₃	NaCl	Н₂O	Примечание: Донная фаза. Нода*
Е	14.09	18.34	67.57	NaCl+Na₂CO₃·H₂O

Согласно процедуре раскрытия изобретения вычисляем точку пересечения ноды Е_лит - a₂ со стороной Н₂О - Nа₂СО₃, находим приблизительный состав другой равновесной нонвариантному раствору твердой фазы, вычисляем соотношение молей компонентов в ней, округляем до целых ближайших разумных значений, основанных на литературных данных о составах существующих твердых фаз - Nа₂СО₃·Н₂О. Пересчитываем все составы на предельных нодах и литературный состав эвтонического раствора на Nа₂СО₃·H₂О, NaCl и Н₂О. Вычисляем необходимые коэффициенты (с₃ и c₄) в этих точках и, сравнивая их, находим, что они отличаются на 0.00002 и 0.00154 соответственно, т.е. практически равны. Находим средний состав эвтонического раствора в истинной системе координат и пересчитываем его в аналитическую систему координат, так же как в примере 1.

Так как основные коэффициенты (с₃ и c₄) в эвтоническом растворе Е_лит и экспериментальных составах на границе нонвариантной области системы (a₁ и a₂) совпадают в пределах тысячных долей единицы, то составы всех точек выражены в истинной системе координат и равновесными твердыми фазами являются Na₂CO₃·Н₂O и NaCl.

На фиг.2 справочные данные изображены сплошными жирными линиями и черными точками; экспериментальные и вычисленные данные представлены белыми точками.

Пример 3. Определение типа фазовых взаимодействий в четверной водно-солевой системе Na₂SO₄-Na₂CO₃-NaCl-Н₂О с кристаллизацией инконгруэнтно растворимого химического соединения Na₂CO₃·2Na₂SO₄ без изоляции твердых фаз.

Демонстрацию процедуры определения в четверной системе составов нон-вариантных фаз проведем на примере диаграммы состояния Na₂SO₄-Na₂CO₃-NaCl-Н₂O при 50°С [Здановский А.Б., Ляховская Е.И., Шлеймович Р.Э. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. Л.: ГХИ, 1954. - Т.2. - С.694], в которой образуется кристаллогидрат состава Na₂CO₃·Н₂О - моногидрат карбоната натрия и химическое соединение - беркеит (Бр: Na₂CO₃·2Na₂SO₄) в тройной оконтуривающей системе Na₂SO₄-Na₂CO₃-H₂O при 50°С.

Исходные литературные и экспериментальные данные для определения составов нонвариантных равновесных фаз в системе Na₂SO₄-Na₂CO₃-NaCl-Н₂O при 50°С сведены в табл.4, 5 и изображены на фиг.3, 4.

Основываясь на данных о фазовых равновесиях в тройной оконтуривающей системе Na₂SO₄-Na₂CO₃-Н₂О при 50°С, триангулируем исходную четверную систему на две четверные подсистемы NaCl-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-Na₂CO₃·Н₂O-Н₂O и NaCl-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-Na₂SO₄-Н₂O. Для нахождения составов нонвариантных равновесных фаз в каждой подсистеме экспериментально определяем составы ИСК (фиг.3, точки a₁÷a₉, фиг.4, точки b₁÷b₈ соответственно), находящиеся на всех границах нонвариантных областей при помощи сечений изогидрических разрезов (59% мас. воды). Для чего приготовленные ИСК в исследованных сечениях доводим до равновесия, измеряем показатель преломления жидких фаз, строим функциональные кривые "состав-свойство" и на них находим точки изломов на границах нонвариантных областей, пересчитав их на истинные координаты в каждой соответствующей подсистеме.

Для нахождения составов нонвариантных равновесных фаз в подсистеме NaCl-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-Na₂CO₃-H₂O-Н₂O при 50°С экспериментально определяем составы ИСК (фиг.3, точки a₁÷a₉), находящиеся на всех границах нонвариантной области (точки a₁÷а₃ на грани NaCl-Na₂CO₃ Н₂O-Е₁, на которой в равновесных твердых фазах отсутствует беркеит; точки а₄÷а₆ на грани NaCl-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-E₁, на которой в равновесных твердых фазах отсутствует моногидрат карбоната натрия; точки а₇÷а₉ на грани Na₂CO₃·H₂O-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-E₁, на которой в равновесных твердых фазах отсутствует хлорид натрия, при помощи сечений изогидрического разреза (59% мас. воды). Вычисляем отношения содержаний беркеита к воде в точках a₁÷а₃ (c₂); моногидрата карбоната натрия к воде в точках а₄÷а₆ (с₃); хлорида натрия к воде в точках а₇÷а₉ (с₃), сравнивая значения необходимых коэффициентов, определяем, что отличия в коэффициентах c₂ и c₃ составляют 0.002, а коэффициентов c₁- 0.001. Следовательно, равновесными твердами фазами, насыщающими нон-вариантный раствор Е₁, являются моногидрат карбоната натрия, хлорид натрия и беркеит. Далее вычисляем средний состав эвтонического раствора в истинных координатах по формулам:

где c_{1 сp.}={NaCl}/{H₂O}; c_{2 ср.}={Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)}/{H₂O}; c_{3 cp}.={Na₂CO₃·H₂O}/{H₂O}; {NaCl}, {Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)}, {Nа₂СО₃·Н₂O} и {Н₂O} - содержание (% мас.) хлорида натрия, беркеита и моногидрата карбоната натрия и воды в среднем составе эвтонического раствора (E₁). Пересчитываем состав эвтонического раствора (E₁) в аналитические координаты. Установленный средний экспериментальный состав эвтонического раствора незначительно отличается от литературных данных.

Для нахождения составов нонвариантных равновесных фаз в подсистеме NaCl-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-Na₂SO₄-Н₂О при 50°С экспериментально определяем составы ИСК (фиг.4, точки b₁÷b₈), находящиеся на всех границах нонвариантной области (точки b₁÷b₃ на грани NaCl-Na₂SO₄-E₁, на которой в равновесных твердых фазах отсутствует беркеит; точки b₄÷b₆ на грани NaCl-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-Е₂, на которой в равновесных твердых фазах отсутствует сульфат натрия; точки b₇÷b₈ на грани Na₂SO₄-Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)-Е₂, на которой в равновесных твердых фазах отсутствует хлорид натрия), при помощи сечений изогидрического разреза (59% мас. воды). Вычисляем отношения содержаний беркеита к воде в точках b₁÷b₃ (с₅); сульфата натрия к воде в точках b₄÷b₆ (с₆); хлорида натрия к воде в точках b₇÷b₈ (c₄), сравнивая значения необходимых коэффициентов, определяем, что отличия в коэффициентах c₄, c₅ и c₆ составляют допустимую величину тысячных долей. Следовательно, равновесными твердами фазами, насыщающими нонвариантный раствор Е₂, являются сульфат натрия, хлорид натрия и беркеит. Далее вычисляем средний состав эвтонического раствора в истинных координатах по формулам:

где: c_{4 ср.}={NaCl}/{H₂O}; с_{5 ср.}={Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)}/{H₂O}; с_{6 ср.}={Nа₂SO₄}/{Н₂O}; {NaCl}, {Na₂CO₃·2Na₂SO₄(Бp)}, {Na₂SO₄} и {Н₂O} - содержание (% мас.) хлорида натрия, беркеита и сульфата натрия и воды в среднем составе эвтонического раствора (Е₂). Пересчитываем состав эвтонического раствора (Е₂) в аналитические координаты. Установленный средний экспериментальный состав эвтонического раствора незначительно отличается от литературных данных.

Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.

Claims

1. Способ изучения растворимости в многокомпонентных водно-солевых системах, включающий экспериментальное установление составов равновесных жидких фаз (нон-, моно- и более вариантных), границ областей с разным фазовым состоянием, измерение легко определяемого физического свойства жидкой фазы после установления равновесия в известных исходных смесях компонентов, располагающихся строго по сечениям фигуры состава, и построение графиков "состав-свойство", отличающийся тем, что составы равновесных твердых фаз и нонвариантной жидкой фазы устанавливают путем вычисления истинных координат из аналитических для всех экспериментальных произвольно расположенных точек на всех границах нонвариантной области по средним отношениям содержаний компонента, который отсутствует в составах равновесных твердых фаз на соответствующих границах нонвариантной области системы, к содержанию воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при исследовании линий моновариантных равновесий аналогично изучают нонвариантные области разрезов, в которых в качестве растворителя используют раствор одной соли, при этом изучение составов дивариантных жидких фаз проводят при помощи сечений в разрезах, исходящих из вершин равновесных твердых фаз и проходящих через изученные составы моновариантных жидких фаз.