Heterogēnas līdzsvara izmaiņas

Heterogēna sistēma, atšķirībā no viendabīgās sistēmas,ir fizikāli ķīmiska sistēma, kurā ir fāzes, kas atšķiras ar fizikālajām īpašībām. Tas ir, tajā ir daĜas, kurām ir dažādi agregācijas stāvokĜi un elementu sastāvs. Viena šādas sistēmas fāze ir nošķirta no otras ar robežu, caur kuru cauri tiek radīts kvalitatīvs lēciens sistēmas (vielas) fizikāli ķīmisko īpašību izmaiņām. Šādi mainīgie parametri var būt kristāla režģa forma un struktūra, vielas blīvums, tā sastāvs, elektromagnētiskais lauks un citi.

Tādējādi neviendabīgā sistēmāvismaz fāzu mehāniskā atdalīšana. Piemēri šādām sistēmām ir ūdens un tvaika, kam ir dažādi agregācijas stāvokļi, eļļa un ūdens, kas atrodas vienā un tajā pašā traukā, ir atšķirīgs sastāvs un citi. Diezgan bieži nav iespējams uzrādīt skaidru robežu starp viendabīgām un neviendabīgām sistēmām, jo ​​ir grūti noteikt ļoti pārejas posmu starp posmiem. Piemēram, mehāniskās suspensijas gadījumā šo robežu aizņem koloīdi, un tajās ir minūtes daļiņas izšķīdinātās vielas. No vienas puses, tā ir viendabīga sistēma, jo daļiņu izmēri ir tik mazi, ka to lielumu var neievērot. No otras puses, kaut arī atomu līmenī, bet tajā joprojām ir viela, šajā gadījumā šādu sistēmu var uzskatīt par neviendabīgu.

Vissvarīgākais parametrs, kas raksturoneviendabīgums, neviendabīgas līdzsvara izmaiņas. Piemēram, apsveriet šīs parādības nozīmi, izmantojot ūdens šķīdumus. Tajās neviendabīgām līdzsvarām ir tādas īpašības, kas sastāv no daļiņu nodošanas caur fāzes robežas robežu vismaz divās blakus esošās fāzēs. Mēs pieskarsies šim aprakstam tikai nelielu šo parādību loku, kas ir vissvarīgākais no to praktiskā pielietojuma viedokļa. Pēc to īpašībām, neviendabīgās līdzsvara izmaiņas ir diezgan atšķirīgas, un tādēļ tās notiek ķīmiskajā tehnoloģiskajā procesā un ir interesantas no fiziskās ķīmijas teorētiskās analīzes viedokļa.

Praktiskajā plaknē intereses irkopumā tādas sistēmas kā cietvielu šķidrums (piesātināts šķidrums). Šāda sistēma ir svarīga, jo praksē daudzas ķīmiskās tehnoloģijas ir balstītas uz vienas vielas atdalīšanu no citas. Turklāt ir svarīgi mainīt procesus, kur liela nozīme ir neviendabīgām līdzsvarām. Tie ietver slikti šķīstošo savienojumu pārvēršanu šķīdumos.

Vēl viena sistēma - cieta fāze - šķidrs šķīdumsir balstīta uz jonu apmaiņas fenomenu. Šī ķīmiskā parādība ir plaši izplatīta ūdens šķīdumu attīrīšanas tehnoloģijā no dažādu veidu piemaisījumiem un tiek izmantota, ja nepieciešams nošķirt vielas no cita. Šajā gadījumā elektrolītu šķīdumos pastāv neviendabīgas līdzsvara problēmas, jo tās ir svarīgas, jo tradicionālās ķīmiskās metodes savienojumu atdalīšanai ir neefektīvas. Šo pāreju praktisko realizāciju nodrošina jonu apmaiņa, kas notiek elektrolīzes reakcijas laikā uz jonu apmaiņas virsmu.

Trešā sistēmair šķidruma-šķidruma sistēma, tas ir jautājums par šķīdinātājiem ar dažādiem materiāla sastāviem. Šo lietu lieto, ja divās vielās ir vielas, kas nav savstarpēji saistītas ar dažādiem šķīdības indeksiem, tas ir, ir izolētas heterogēnas līdzsvaras. Šīs fenomena praktisko izmantošanu sauc par ieguvi. Rūpnieciskajā ražošanā un ķīmiskajos procesos ekstrakcija ir visefektīvākais veids vielu atdalīšanai.