通过测定不同温度下的 lgpB(AB),并用lgpB(AB)对1/T 作图,由图中直线的参bob.com数可 得出A和B。
用热分析法及差热分析法测定分解温度 用平衡试验测定分解压 用分解压对1/T作图,得出热力学关系式。
及温度为坐标绘制的平衡图,能表示 以下两种方法: 实际上,为使化合物分解,常常需要加热到沸腾温 B时, 出凝聚相稳定存在的热力学条件的范 (1) 提高体系温度,pB(AB)增加,当pB(AB)≥p T A /(lg p B) 则△rGm≤0,如图中的a点到b点 度。所以一般所指的分解温度都是指沸腾温度。即分解 围,在冶金中称为优势区图,是冶金 (2) 降低气相的分压,使pB≤pB(AB),如图中的a点 压达到100KPa(1atm)时的温度 过程的热力学参数的状态图。能直观、 T A /(lg p B) 到c点。 简捷反应等温方程确定的结果。
当固体物在bob.com反应中出现互溶或溶解于第三物质(溶剂)中时, 分解反应可表示为 : 改变活度的几种主要情况: p K (AB)=[A]B(g) (1) 互溶:如果反应物与产物发生互溶,若未形成饱和浓度, 分解压与溶体的组成有关;而在形成互为饱和的二相区内, K p 二者的活度均为1,因此分解压与组成无关。 p 得: (2) 在溶剂中溶解:当反应物与产物溶于溶剂,其活度发生 改变,从而改变分解压AB) RT ln RT ln 或: RT ln p G ( (3) 形成复杂化合物:当反应物或产物与其它物质形成复杂 化合物时,亦使他们的活度改变,从而改变分解压 因此,分解压不仅与温度有关,还与固体物在溶液中的活 度有关:反应物活度提高,则分解压增大;产物的活度提 高,则分解压减小。
教师:杨永斌 班级:矿物041~045 上课时间:2006年下学期 教材:黄希祜编,钢铁冶金学原理, 冶金工业出版社,2002
5.1 化合物形成—分解反应的热力学原理 5.2 碳酸盐的分解反应 5.3 氧化物的形成—分解反应 5.4 金属(铁)氧化的动力学 5.5 可燃气体的燃烧反应 5.6 固体碳的燃烧反应 5.7 燃烧反应体系气相平衡成分的计算
按照化学平衡,反应总是趋于平衡,因此趋向于改变气 相B的分压。有三种情况: (1) pBpB(AB),化合物发生分解,pB增加 ,当AB(s) 量有限,不足以达到pB=pB(AB),可完全分解。 (2) pBpB(AB),AB(s)合成,pB不断降低,其结果是 不断消耗气相B,或一直到A(s)全部转化为AB(s) (3) pB=pB(AB),A(s)、AB(s)、B(g)处于平衡,即 AB(s)的生成和分解速率相等。
因此,AB(s)的分解压在A的沸点后随着A蒸汽压的 降低而增加。在这种情况下利用真空降低体系总压,从 而降低pA(g),就能使化合物的稳定性降低。 对于封闭体系
1. 耐火材料的主要原料:如菱镁矿(MgCO3)、白云石 5.2.1 碳酸盐分解的热力学
固体物的分散度增加:其表面积增加 化学势增加 分解压也发生变化 考虑固体物质i的分散度时,化学势推导如下: 对于由k个组分组成的体系,其吉布斯自由能为:
比碳酸钙分解温度低,分解压达到100kPa的温 度(即t沸)为640—660 ℃。
由于分解温度低,矿内原有水分未能完全排出, 能与分解产物形成MgO形成Mg(OH)2,使分解温 度下降。
一般煅烧窑内的温度为950—1100 ℃。提高煅烧 温度和时间可使CaO的晶粒长大,晶格缺陷减小。
3. 白云石 二重碳酸盐(CaCO3· MgCO3),复杂化合 物,活度降低,因为CaCO3比MgCO3稳 定,所以MgCO3先分解,且分解温度高 于单独存在的MgCO3。故白云石的分解 分为两个阶段: