Физико-химический анализ

Физико-химические методы анализа [17:56]

Физико-химический анализ — совокупность методов анализа физико-химических систем путем построения и геометрического анализа диаграмм состояния и диаграмм состав-свойство. Физико-химический анализ исследует зависимость физических свойств системы от ее состава или внешних условий.

История метода

Физико-химический анализ как метод исследования был предложен М. В. Ломоносовым. Этот метод широко использовал Д. И. Менделеев при изучении плотности растворов. Основополагающие теоретические и экспериментальные работы в области физико-химического анализа, превратившие его в самостоятельную научную дисциплину, принадлежат Н. С. Курнакову. На рубеже XIX—XX веков Н. С. Курнаков показал, что любое физическое свойство системы является функцией состава, а для изучения фазового состояния можно использовать электропроводность, вязкость, поверхностное натяжение, теплоёмкость, коэффициент рефракции, упругость и другие физические свойства

Термический анализ

Термический анализ — один из методов физхиманализа, в ходе которого чертят диаграмму плавкости, которая выражает зависимость температуры плавления системы от ее состава. Берут два вещества и делают из них смеси разного состава, плавят все это дело и замеряют температуру, в результате получается график, как температура плавления зависит от состава смеси, а также для каждой смеси получается кривая охлаждения (как температура смеси меняется во времени при охлаждении).

Если брать сплав двух веществ, то вначале происходит равномерное понижение температуры, пока из раствора не начинают выделяться кристаллы одного из веществ. Так как температура кристаллизации раствора ниже, чем чистого растворителя, то кристаллизация одного из веществ из раствора начинается выше температуры кристаллизации раствора. При выделении кристаллов одного из веществ состав жидкого расплава изменяется и температура его затвердевания непрерывно понижается по мере кристаллизации. Выделяющаяся при кристаллизации теплота несколько замедляет ход охлаждения. Когда же расплав делается насыщенным относительно обоих веществ, начинается кристаллизация обоих веществ одновременно. При этом на кривой охлаждения мы имеем горизонтальный участок. Когда кристаллизация заканчивается, наблюдается дальнейшее падение температуры.

На основании кривых охлаждения смесей разного состава строят диаграмму плавкости.