Азот - загадка

[Hagrael]

St2Ra3nn8ik, очень интересная лекция, спасибо вам большое!

Sovetnik, да, возможно, ошибочная диаграмма) Вероятно, плотность азота при давлении в 5 кбар где-то  500 кг/м³. Видимо, диаграмма строилась в старенькие времена  

[AdmiralHood]

1. Диаграмма правильная.

2. Но масштаб по оси давления такой большой, что критическое давление (34 атм) лежит практически на горизонтальной оси, то есть вся область газообразной фазы сливается с горизонтальной осью и на диаграмме не показывается.

3. Есть нюанс. Область жидкости и сверхкритической фазы не разделена и называется «Liqiud». Если хотите исправить это досадное недоразумение, то проведите вертикальную линию из точки 127 К (критическая точка) до линии затвердевания. Треугольник слева будет жидкостью,  справа — сверхкритическое состояние.

Ошибка: вместо «тройная точка» нужно «Критическая точка»

[AdmiralHood]

[yatcheh]

5 часов назад, AdmiralHood сказал:

 

 

5 часов назад, AdmiralHood сказал:

1. Диаграмма правильная.

2. Но масштаб по оси давления такой большой, что критическое давление (34 атм) лежит практически на горизонтальной оси, то есть вся область газообразной фазы сливается с горизонтальной осью и на диаграмме не показывается.

3. Есть нюанс. Область жидкости и сверхкритической фазы не разделена и называется «Liqiud». Если хотите исправить это досадное недоразумение, то проведите вертикальную линию из точки 127 К (критическая точка) до линии затвердевания. Треугольник слева будет жидкостью,  справа — сверхкритическое состояние.

Ошибка: вместо «тройная точка» нужно «Критическая точка»

 

А чем отличается "газ" от "сверхкритической жидкости"? Это что - разные фазы? ИМХО - "сверхкритическое состояние" - это условность, особого физического смысла не имеющая.

Изменено 9 Марта, 2019 в 14:45 пользователем yatcheh

[AdmiralHood]

В закритической области теряется различие между жидкостью и газом.

Если вы находитесь ниже критической точки и пересекаете линию конденсации, то у вас происходит явная смена фаз — газ превращается в жидкость или наоборот. Если же вы пройдёте тот же самый путь по фазовой диаграмме из начальной точки в конечную, обогнув сверху критическую точку,  то вы перейдёте из жидкости в газ или обратно плавно, без явной смены фаз.

Сегодня разрисовал фазовую диаграмму азота по данным нескольких источников и залил в Википедию в статью «Азот». Наслаждайтесь!

На всякий случай помещаю сюда тоже.

[AdmiralHood]

В нижней и верхней частях диаграммы разные масштабы, поэтому линии раздела фаз претерпевают излом. Линии разного цвета взяты из разных источников.

Попутно нашёл забавную книжку с фазовыми диаграммами чистых элементов.

https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/07/255/7255152.pdf

[St2Ra3nn8ik]

В 09.03.2019 в 17:42, yatcheh сказал:

А чем отличается "газ" от "сверхкритической жидкости"? Это что - разные фазы? ИМХО - "сверхкритическое состояние" - это условность, особого физического смысла не имеющая.

Отличия есть, хотя формально это одна фаза. Сверхкритическое состояние существует при температуре ненамного выше критической, и давлении выше критического. При таких условиях сверхкритический флюид обладает высокой растворяющей способностью по отношению к некоторым веществам, нерастворимым в этом же веществе при подкритических параметрах (в обычной жидкости).

[Sovetnik]

В 09.03.2019 в 12:06, AdmiralHood сказал:

проведите вертикальную линию из точки 127 К (критическая точка) до линии затвердевания.

Линия затвердевания тоже неправильная, так как по ней следует, что азот будет иметь твердую фазу при температуре выше критической, что невозможно.

 

На вашей диаграмме та же ошибка - не будет кристаллического состояния при температуре выше критической ни при каком давлении.

 

Хотя, есть данные, что при очень высоких давлениях азот перестает быть двухатомной молекулой и может образовывать полимерные структуры, тогда  возможны и жидкие и твердые фазы при плюсовых температурах.

http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/128443/01-Yakub.pdf?sequence=1

Изменено 10 Марта, 2019 в 17:12 пользователем Sovetnik

[yatcheh]

37 минут назад, St2Ra3nn8ik сказал:

Отличия есть, хотя формально это одна фаза. Сверхкритическое состояние существует при температуре ненамного выше критической, и давлении выше критического. При таких условиях сверхкритический флюид обладает высокой растворяющей способностью по отношению к некоторым веществам, нерастворимым в этом же веществе при подкритических параметрах (в обычной жидкости).

 

Это не "формально одна фаза" - это просто одна фаза. В области критической точки различия между жидкостью и газом исчезают, но это - не скачок. Свойства фазы в области критической точки меняются плавно (дифференцируемо). 

А то, что растворимость веществ в сверхкритической фазе отличается от подкритической - так растворимость вообще имеет свойство зависеть от температуры и давления

Сверхкритическая фаза - это газ, поскольку не является ни твёрдым веществом, ни жидкостью.

[AdmiralHood]

10 часов назад, Sovetnik сказал:

Линия затвердевания тоже неправильная, так как по ней следует, что азот будет иметь твердую фазу при температуре выше критической, что невозможно.

 

На вашей диаграмме та же ошибка - не будет кристаллического состояния при температуре выше критической ни при каком давлении.

 

Хотя, есть данные, что при очень высоких давлениях азот перестает быть двухатомной молекулой и может образовывать полимерные структуры, тогда  возможны и жидкие и твердые фазы при плюсовых температурах.

http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/128443/01-Yakub.pdf?sequence=1

 

Нет таких ограничений на твёрдую фазу, давление рулит всегда. Посмотрите фазовую диаграмму любого вещества — закритическое состояние всегда граничит с твёрдой фазой.