бинарные системы, двухкомпонентные системы, физико-химические системы, состоящие из двух независимых составных частей (компонентов). Особое практическое значение имеют конденсированные Д. с., т. е. не содержащие газов или паров. Диаграммы состояния (См. Диаграмма состояния) и диаграммы состав - свойство (См. Диаграмма состав - свойство) таких систем изображают на плоскости, откладывая на оси абсцисс состав х (выраженный в процентах по массе, атомных или мольных процентах одного из компонентов), а на оси ординат - температуры Т фазовых превращений (начала и конца кристаллизации, полиморфных превращений и др.) или численные значения измеримых свойств Д. с. (плотности, твёрдости, электропроводности и др.). Здесь рассмотрены лишь простейшие изобарические (при давлении 1 атм) диаграммы состояния Д. с., в которых существуют только жидкие фазы L и твёрдые S.

О Д. с., состоящих только из жидких фаз или из жидкостей и газа (пара), см. Жидкие смеси; о Д. с. из твёрдых фаз и газа (пара) см. Термическая диссоциация.

Если взаимная растворимость компонентов А и В в жидком и в твёрдом состоянии отсутствует, то диаграмма состояния (рис. 1) изображается двумя горизонтальными прямыми, проведёнными через точки Т_А и T_B, отвечающие температурам плавления А и В. Выше T_B система состоит из двух жидких фаз L_A и L_B, между T_B и T_A - из L_A и кристаллов В, ниже T_A - из смеси кристаллов А и В. Если взаимная растворимость компонентов А и В в жидком состоянии не ограничена, а в твёрдом состоянии отсутствует, то из одной жидкой фазы L при охлаждении выпадают две твёрдые фазы - кристаллы А и В (рис. 2). Кривые ликвидуса (геометрия, место температур начала кристаллизации) T_AE и T_BE пересекаются в эвтектической точке Е (см. Эвтектика). Жидкость, состав которой отвечает точке Е, затвердевает при постоянной температуре в тонкую смесь кристаллов А и В. Из жидкостей, состав которых лежит между А и Е, при охлаждении начинают выпадать кристаллы А, вследствие чего содержание В в жидкости увеличивается; когда её состав будет отвечать точке Е, процесс закончится кристаллизацией эвтектики. Точно так же затвердевание жидкостей, состав которых лежит между В и Е, начинается выпадением кристаллов В и заканчивается кристаллизацией эвтектики. Прямая FG, проведённая через точку Е, называется линией солидуса (геометрическое место температур конца кристаллизации). Затвердевшие Д. с. этого типа состоят из двухфазной смеси кристаллов А+В. Изотермы свойств таких смесей приближаются к прямой линии ε_А ε_В (рис. 2).

Если компоненты А и В обладают неограниченной взаимной растворимостью как в жидком, так и в твёрдом состоянии, то из одной жидкой фазы L при охлаждении выпадает только одна кристаллическая фаза -твёрдый раствор (См. Твёрдые растворы) S (рис. 3). Диаграмма состояния такой Д. с. может быть без максимума и минимума (рис. 3, I), с максимумом (рис. 3, II) и с минимумом (рис. 3, III). Изотермы свойств имеют вид непрерывных кривых, обращенных выпуклостью вверх (рис. 3, IV) или вниз (рис. 3, V).

Если взаимная растворимость А и В в жидком состоянии не ограничена, а в твёрдом - ограничена, то в случае образования эвтектики последняя состоит из смеси двух твёрдых растворов ( и β (рис. 4), предельные концентрации которых отвечают точкам F и G при эвтектической температуре и точкам М и N при комнатной. Изотермы состав - свойство (отвечающие температуре t) состоят из 3 ветвей ε_Am₁n₁ε_B и εAm₂n₂ε_B, точки m₁, m₂ и n₁, n₂ отвечают предельным концентрациям твёрдых растворов α и β при температуре t.

В случае, когда из жидкости L кристаллизуется одно химическое соединение С, плавящееся без разложения, и твёрдые растворы отсутствуют, на кривой ликвидуса наблюдается либо рациональный максимум М, либо сингулярная точка D, отвечающие составу соединения С, и две эвтектические точки E₁ и E₂, отвечающие эвтектикам, образуемым С с А и В соответственно (рис. 5). Изотермы свойств имеют вид двух прямых, пересекающихся на ординате соединения С. Более сложные случаи диаграмм состояния Д. с. см. в приведённой ниже литературе.

Лит.: Курнаков Н. С., Избр. труды, т. 1-3, М., 1960-63; Вол А. Е., Строение и свойства двойных металлических систем, т. 1-2, М., 1959-62; Хансен М., Андерко К., Структуры двойных сплавов, пер. с англ. , М. , 1962; см. также лит. при ст. Диаграмма состояния.

С. А. Погодин.

Рис. 1 к ст. Двойные системы.

Рис. 3 к ст. Двойные системы.

Рис. 4 к ст. Двойные системы.

Рис. 2 к ст. Двойные системы.

Рис. 5 к ст. Двойные системы.

буферные растворы, буферные смеси, системы, поддерживающие определённую концентрацию ионов водорода Н⁺, то есть определённую кислотность среды. Кислотность буферных растворов почти не изменяется при их разбавлении или при добавлении к ним некоторых количеств кислот или оснований.

Примером Б. с. служит смесь растворов уксусной кислоты CH₃COOH и её натриевой соли CH₃COONa. Эта соль как сильный электролит (См. Электролиты) диссоциирует практически нацело, т. е. даёт много ионов CH₃COO^-. При добавлении к Б. с. сильной кислоты, дающей много ионов Н⁺, эти ионы связываются ионами CH₃COO^- и образуют слабую (то есть мало диссоциирующую) уксусную кислоту:

Наоборот, при подщелачивании Б. с., то есть при добавлении сильного основания (например, NaOH), ионы OH^- связываются Н⁺-ионами, имеющимися в Б. с. благодаря диссоциации уксусной кислоты; при этом образуется очень слабый электролит - вода:

По мере расходования Н⁺-ионов на связывание ионов OH^- диссоциируют всё новые и новые молекулы CH₃COOH, так что равновесие (1) смещается влево. В результате, как в случае добавления Н⁺-ионов, так и в случае добавления ОН^--ионов, эти ионы связываются и потому кислотность раствора практически не меняется.

Кислотность растворов принято выражать так называемым водородным показателем (См. Водородный показатель) pH (для нейтральных растворов pH=7, для кислых - pH меньше, а для щелочных - больше 7). Приливание к 1 л чистой воды 100 мл 0,01 молярного раствора HCl (0,01 М) изменяет pH от 7 до 3. Приливание того же раствора к 1 л Б. с. CH₃COOH + CH₃COONa (0,1 М) изменит pH от 4,7 до 4,65, то есть всего на 0,05. В присутствии 100 мл 0,01 М раствора NaOH в чистой воде pH изменится от 7 до 11, а в указанной Б. с. лишь от 4,7 до 4,8. Кроме рассмотренного, имеются многочисленные другие Б. с. (примеры см. в табл.). Кислотность (и, следовательно, pH) Б. с. зависит от природы компонентов, их концентрации, а для некоторых Б. с. и от температуры. Для каждой Б. с. pH остаётся примерно постоянным лишь до определённого предела, зависящего от концентрации компонентов.

Примеры буферных систем

------------------------------------------------------------------------------------------

| Компоненты | pH |

| (концентрации по 0,1 г мол/л) | (при |

| | 15-25⁰C) |

|----------------------------------------------------------------------------------------|

| Уксусная кислота + ацетат натрия, CH₃ | 4,7 |

| COOH + CH₃COONa | |

|----------------------------------------------------------------------------------------|

| Лимоннокислый натрий | 5,0 |

| (двузамещеный), C₆H₆O₇Na₂ | |

|----------------------------------------------------------------------------------------|

| Борная кислота + бура, | 8,5 |

| Н₃ВО₃ + Na₂B₄O₇ 10H₂O | |

|----------------------------------------------------------------------------------------|

| Борная кислота + едкий натр, | 9,2 |

| Н3ВО3 + NaOH. | |

|----------------------------------------------------------------------------------------|

| Фосфат натрия (двузамещеный)+ | 11,5 |

| + едкий натр, Na₂HPO₄ + NaOH | |

------------------------------------------------------------------------------------------

Б. с. широко используются в аналитической практике и в химическом производстве, так как многие химические реакции идут в нужном направлении и с достаточной скоростью лишь в узких пределах pH. Б. с. имеют важнейшее значение для жизнедеятельности организмов; они определяют постоянство кислотности различных биологических жидкостей (крови, лимфы, межклеточных жидкостей). Основные Б. с. организма животных и человека: бикарбонатная (угольная кислота и её соли), фосфатная (фосфорная кислота и её соли), белки (их буферные свойства определяются наличием основных и кислотных групп). Белки крови (прежде всего гемоглобин, обусловливающий около 75\% буферной способности крови) обеспечивают относительную устойчивость pH крови. У человека pH крови равен 7,35-7,47 и сохраняется в этих пределах даже при значительных изменениях питания и др. условий. Чтобы сдвинуть pH крови в щелочную сторону, необходимо добавить к ней в 40-70 раз больше щёлочи, чем к равному объёму чистой воды. Естественные Б. с. в почве играют большую роль в сохранении плодородия полей.

В. Л. Василевский.

Двойные звёзды, компоненты которых столь близки между собой, что не видны порознь даже в самые сильные телескопы. Двойственность таких звёзд обнаруживается только по периодическим смещениям либо раздвоениям линий в их спектрах вследствие Доплера эффекта, происходящего вследствие орбитального движения компонентов.