نظام أصهري

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(بالتحويل من نظام سهل الانصهار)
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
رسم بياني للمرحلة الكيميائية خليط ثنائي وهم (مع العنصرين A و B) وتستخدم لتصور التركيب سهل الانصهار ودرجة الحرارة، ونقطة (L تدل على الحالة السائلة.)

النظام الأصهري[1] أو النظام سهل الانصهار[2] أو نظام يوتكتي[3] (وذلك من eutectic والمشتقة من اللفظ الإغريقي "ευ" (يو) بمعنى سهل، ومن Τήξις (تكسيس) بمعنى انصهار) هو حالة من حالات التوازن الطوري لنظام يحوي أنواع كيميائية موجودة في سبيكة متجانسة، بحيث أنها تشكّل فيما بينها مزيجاً عند نسبة ذرية معينة ومميزة يدعى بالمزيج الأصهري أو التركيب الأصهري، والذي يتميز بأن له أخفض نقطة انصهار بالمقارنة مع النسب الأخرى. تدعى درجة الحرارة تلك بدرجة الحرارة الأصهرية.

يكون للمزيج الأصهري بنية بلورية خاصة تدعى باسم الشبكة الفائقة superlattice، والتي يكون فيها ترتيب الذرات مميزاً، بحيث أن المزيج ينصهر ككل عند درجة الحرارة الأصهرية، بحيث أن الشبكة تطلق كافة الذرات في نفس الوقت إلى المزيج السائل (الصهارة). بالتالي، فإن درجة الحرارة الأصهرية هي أخفض درجة انصهار ممكنة من مزيج مكونات متعدد النسب.

عادةً ما يمثل النظام الأصهري في مخطط أطوار كما هو مبين في الشكل المرفق. تعرّف النقطة الأصهرية على أنها النقطة التي توافق درجة الحرارة الأصهرية ونسبة المزيج الأصهري.

ردود فعل سهلة الانصهار[عدل]

أربعة هياكل سهلة الانصهار: أ) صفائحي. ب) قضيبي. جـ) كروي. د) إبري.

ويعرف رد فعل سهل الانصهار كما يلي:

\text{Liquid} \xrightarrow[\text{cooling}]{\text{eutectic temperature}} \alpha \,\, \text{solid solution} + \beta \,\, \text{solid solution}

هذا النوع من رد الفعل هو رد فعل ثابت لأنه في التوازن الحراري وهناك وسيلة أخرى لتحديد أن هذه هي الطاقة الحرة وتساوي صفر وبشكل ملموس، وهذا يعني السائل واثنين من المحاليل الصلبة تتواجد  في الوقت نفسه ، ويكون في حالة توازن كيميائي. وهناك أيضا تغلغل للحرارة تظهر في حالة ظهور العينة تحت الميكروسكوب لمدة رد الفعل و الناتجة عن الحالة  الصلبة و تعتمد على عدد قليل من العوامل. العامل الأكثر أهمية هو كيف يمكن للأنوية التحلل إلى الحالة الصلبة والهيكل الأكثر شيوعا هو بنية رقائقية، ولكن الهياكل الأخرى المحتملة تشمل شكل كروي  وإبري.

الأنواع[عدل]

سبائك[عدل]

سبائك سهلة الانصهار ولديهم اثنين أو أكثر من المواد، ويكون لها تركيب سهل الانصهار وبها خليط غير سهل الانصهار (غير أصهري) يتصلب، ومكوناته يتصلب عند درجات حرارة مختلفة، وإظهار مدى ذوبان البلاستيك. خليط سهل الانصهار يتصلب في درجة حرارة واحدة حادة. وعلى العكس، عندما تمتزج جيدا، وسبائك سهلة الانصهار يذوب وهو يفعل ذلك في درجة حرارة واحدة. ويمكن فهم التحولات التي تحدث أثناء مرحلة ترسيخ خليط تعطى عن طريق رسم خط عمودي من المرحلة السائلة إلى المرحلة الصلبة في مرحلة الرسم. بعض الاستخدامات تشمل ما يلي:

  • سبائك لحام أصهرية، ويتكون من القصدير (SN)، الرصاص (Pb) والفضة في بعض الأحيان (حج) أو الذهب (الاتحاد الأفريقي).
  • صب السبائك، مثل الألومنيوم والسليكون والحديد الزهر (في تكوين لسهل الانصهار الأوستينيت-cementite في نظام الحديد والكربون).
  • أسلوب واحد التي يستخدمها في صناعة أشباه الموصلات على رقائق السيليكون السندات لمطلية بالذهب ركائز هي للحث على سهل الانصهار السيليكون الذهب من خلال تطبيق الطاقة بالموجات فوق الصوتية إلى الرقاقة. انظر الرابطة سهلة الانصهار.
  • مختلط، حيث نشر يمكن إزالة عناصر من صناعة السبائك المشتركة، بحيث انصهار سهل الانصهار غير ممكن إلا في مرحلة مبكرة من عملية مختلط.
  • استجابة درجة الحرارة، والمعادن مثل الخشب والمعدن الميدانية لرشاشات الحريق.
  • بدائل الزئبق غير السامة، مثل Galinstan
  • زجاجي المعادن التجريبية، مع قوة عالية للغاية والمقاومة للتآكل.
  • 8. سهل الانصهار سبائك من الصوديوم والبوتاسيوم (سائل التبريد NaK) التي تكون سائلة في درجة حرارة الغرفة وتستخدم في تبريد المفاعلات التجريبية النيوترونات السريعة النووية.

أخرى[عدل]

كلوريد الصوديوم والماء تشكل مزيجا سهل الانصهار. لديه نقطة سهلة الانصهار -21.2 C [5] و 23.3٪  حسب الكتلة. يستغل طبيعة سهلة الانصهار من الملح والماء عندما يتم نشر الملح على الطرق للمساعدة على ازالة الثلوج، أومختلطة مع الجليد لإنتاج درجات حرارة منخفضة (على سبيل المثال، في صنع الآيس كريم التقليدية). 60٪ و 40٪ NaNO3 KNO3 يشكل خليط سهل الانصهار والتي تستخدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية ملح مصهور. لتقليل درجة انصهار سهل الانصهار في الأملاح المنصهرة الشمسية يتم استخدام نترات الكالسيوم في هذه النسبة، في كاليفورنيا 42٪ (NO3) 2 ، 43٪ و 15٪ KNO3 NaNO ليدوكائين وبريلوكائين، على حد سواء المواد الصلبة في درجة حرارة الغرفة، تشكيل سهل الانصهار الذي هو النفط مع 16 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) درجة انصهار، وتستخدم في خليط سهل الانصهار من التحضيرات المحلية (EMLA)مخدر. المعادن قد أخلاطا سهل الانصهار في الصخور النارية. بعض الأحبار هي مزيج سهل الانصهار، مما يسمح للطابعات النافثة للحبر على العمل في درجات حرارة منخفضة.

النقاط الحرجة الأخرى[عدل]

Eutectoid[عدل]

Phase diag iron carbon.PNG

الحديد والكربون مرحلة الرسم، والتي تبين تحول eutectoid بين الأوستينيت (γ) والبرليت. عندما حل فوق نقطة تحول صلبة، بدلا من السائل، يمكن أن تحول eutectoid مماثل يحدث. على سبيل المثال، في نظامالحديد والكربون، ويمكن للمرحلة الأوستينيت يخضع لعملية تحول eutectoid لانتاج الفريت وcementite، في كثير من الأحيان في هياكل رقائقية مثل البرليت وbainite. هذه نقطة eutectoid يحدث في 723 درجة مئوية (1333 درجة فهرنهايت) والكربون حوالي 0.83٪.

Peritectic[عدل]

التحولات Peritectic هي أيضا مشابهة لردود الفعل سهل الانصهار. هنا، في مرحلة السائلة والصلبة ذات أبعاد ثابتة تتفاعل عند درجة حرارة ثابتة لتسفر عن مرحلة واحدة صلبة. منذ أشكال المنتج صلبة في مجال التفاعل بين المواد المتفاعلة2، ويمكن أن تشكل حاجزا نشر ويسبب عموما ردود الفعل هذه على المضي قدما ببطء أكثر بكثير من التحولات سهل الانصهار أو eutectoid. لهذا السبب، عندما تكوين peritectic يتصلب فإنه لا تظهر بنية رقائقية التي يتم العثور عليها مع التصلب سهل الانصهار. مثل هذا التحول موجود في نظام الحديد والكربون، وكما رأينا بالقرب من الزاوية اليسرى العليا من هذا الرقم. انه يشبه سهل الانصهار مقلوب، مع المرحلة δ مع الجمع بين السائل لإنتاج نقي الأوستينيت في 1495 درجة مئوية (2723 درجة فهرنهايت) والكربون 0.17٪. Peritectic التحلل. وقد تم تناول ما يصل إلى هذه النقطة في مناقشة التحولات من وجهة نظر من التبريد. أنها يمكن أيضا أن تناقش مشيرا إلى أن التغيرات التي تحدث لبعض المركبات الكيميائية الصلبة ويتم تسخينها هم. بدلا من الذوبان، فيدرجة حرارة التحلل peritectic، مجمع تتحلل إلى مركب آخر الصلبة والسائلة أ. يتم تحديد نسبة كل من حكم رافعة.المفردات يغير قليلا. تماما كما يطلق عليه في تبريد المياه، الأمر الذي يؤدي إلى جليد وتجميد وارتفاع حرارة الجليد يؤدي الىذوبان. في مرحلة الرسم شركة الاتحاد الأفريقي، على سبيل المثال، يمكن أن ينظر إلى أن اثنين فقط من المراحل تذوب بشكل متطابق، AuAl2 وAu2Al. بقية تتحلل peritectically

أنظر أيضاً[عدل]

مراجع[عدل]

  1. ^ ترجمة Eutectic في قاموس المورد، البعلبكي، بيروت، لبنان.، الكلمة مشتقة على وزن اسم التفضيل من الفعل صَهَرَ، على وزن أصهر، بمعنى الأكثر قابلية للانصهار.
  2. ^ ترجمة Eutectic في المعجم الطبي الموحد
  3. ^ ترجمة Eutectic في قاموس المورد، البعلبكي، بيروت، لبنان.