Физико-химические основы литейного производства. Дурина Т.А. - 103 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

103
Величина
р
G∆
характеризует термодинамическую прочность
оксидов, или сродство металлов к кислороду.
Для реакций типа
2
22 OMeMeO +
→
←
изменение энтропии
∆S
р
>0. Следовательно, с увеличением температуры значение
G∆
будет
уменьшаться.
Металлы с переменной валентностью образуют с кислородом
несколько оксидов. Например, железо образует группу оксидов: FeO-Fe
3
O
4
-
Fe
2
O
3
-FeO
3
; титан – TiO-Ti
2
O
3
-Ti
3
O
5
-TiO
2
; медь – Cu
2
O-CuO. Чем выше
валентность металла в оксиде, тем больше энергия его образования в
пересчете на один атом металла. Значит, с повышением валентности металла
термодинамическая прочность его оксидов уменьшается.
Система Fe-O. ( по В.А. Кистяковскому)
Изменение устойчивости оксидов железа проследим по диссоциации
Fe
2
O
3
. При нагревании гематит, или красный железняк, Fe
2
O
3
диссоциирует с
образованием магнетита (магнитного железняка).
24332
46 OOFeOFe +
→
←
,
2
Op
PK
=
,
.12,21/26066ln
2
+
−= ТP
O
При Т =1648К
2
O
P
=20кПа. Это означает, что при 1648К (1375
о
С)
гематит диссоциирует в атмосфере воздуха с образованием магнетита и
кислорода. Дальнейший нагрев или уменьшение парциального давления
кислорода ведут к диссоциации магнетита:
243
62 OFeOOFe +
→
←
,
2
Op
PK
=
,
.56,14ln/32056ln
2
+
+
−= TТP
O
     Величина   ∆G р    характеризует термодинамическую прочность

оксидов, или сродство металлов к кислороду.

     Для реакций типа   2MeO←→ 2 Me + O2         изменение энтропии

∆Sр>0. Следовательно, с увеличением температуры значение   ∆G    будет
уменьшаться.
     Металлы с переменной валентностью образуют с кислородом
несколько оксидов. Например, железо образует группу оксидов: FeO-Fe3O4-
Fe2O3-FeO3; титан – TiO-Ti2O3-Ti3O5-TiO2; медь – Cu2O-CuO. Чем выше
валентность металла в оксиде, тем больше энергия его образования в
пересчете на один атом металла. Значит, с повышением валентности металла
термодинамическая прочность его оксидов уменьшается.
     Система Fe-O. ( по В.А. Кистяковскому)
     Изменение устойчивости оксидов железа проследим по диссоциации
Fe2O3. При нагревании гематит, или красный железняк, Fe2O3 диссоциирует с
образованием магнетита (магнитного железняка).

      6 Fe2O3← 4 Fe3O4 + O2 , K p = PO2 ,
             →



      ln PO2 = −26066 / Т + 21,12.

     При Т =1648К   PO2 =20кПа. Это означает, что при 1648К (1375оС)
гематит диссоциирует в атмосфере воздуха с образованием магнетита и
кислорода. Дальнейший нагрев или уменьшение парциального давления
кислорода ведут к диссоциации магнетита:

      2 Fe3O4 ← 6 FeO + O2 , K p = PO2 ,
              →



      ln PO2 = −32056 / Т + ln T + 14,56.


                                                                         103

Страницы