Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Termodynamika materiálů 9. Ellinghamovy diagramy, Kelloggovy diagramy Jindřich Leitner  Jindřich Leitner.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Termodynamika materiálů 9. Ellinghamovy diagramy, Kelloggovy diagramy Jindřich Leitner  Jindřich Leitner."— Transkript prezentace:

1 Termodynamika materiálů 9. Ellinghamovy diagramy, Kelloggovy diagramy Jindřich Leitner  Jindřich Leitner

2 2 Grafická reprezentace rovnovážných poměrů v heterogenních systémech (s)-(g)  Výroba a zpracování kovů  Vysokoteplotní koroze  Stabilita oxidických materiálů  Pěstování monokrystalů

3 3 Ellinghamovy diagramy Reducibility of oxides and sulfides in metallurgical processes Ellingham, H. J. T., Journal of the Society of Chemical Industry, London 63 (1944) 125-33. The thermodynamics of substances of interest in iron and steelmaking from 0 to 2400°. I. Oxides. Richardson, F. D.; Jeffes, J. H. E., Journal of the Iron and Steel Institute, London 160 (1948) 261-70. http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/ellingham_diagrams/index.php

4 4 Oxidace kovů MB ZnO(s) Zn(s,l,g)

5 5 Oxidace uhlíku

6 6 Ellinghamovy diagramy - použití 1.Relativní termodynamická stabilita A-AO x - B-BO y 2.Termodynamická stabilita A-AO x, rozkladný tlak O 2 3.Termodynamická stabilita A-AO x -CO-CO 2 4.Termodynamická stabilita A-AOx-H 2 -H 2 O Stabilní BO Stabilní AO

7 7 Relativní termodynamická stabilita A-AO x -B-BO y

8 8 Ellinghamovy diagramy stupnice O 2

9 9

10 10 Ellinghamovy diagramy stupnice CO/CO 2

11 11 Ellinghamovy diagramy stupnice CO/CO 2

12 12 Ellinghamovy diagramy stupnice CO/CO 2

13 13 Ellinghamovy diagramy stupnice H 2 /H 2 O

14 14 Ellinghamovy diagramy stupnice H 2 /H 2 O

15 15 Ellinghamovy diagramy stupnice H 2 /H 2 O

16 16 Ellinghamovy diagramy - příklad použití (1) Na 2 CO 3 Redukční činidlo (C, Al) Redukční tavení skla z CRT obrazovek Redukce oxidů Pb, Ba a Sr v oxidické tavenině → kovová tavenina d(Pb) = 11,34 g/cm 3, d(Ba) = 3,78 g/cm 3, d(Al) = 2,69 g/cm 3, d(Sr) = 2,58 g/cm 3 Ellinghamův diagram

17 17 Ellinghamovy diagramy – různé typy Me-X(g)-MeX n, X = O 2, S 2, Se 2, Te 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2, N 2, H 2, … CO, CO 2, SO 2, SO 3, … Me-[X] Me -MeX n, X = O, S, N, C, … [Me] rozp -[X] rozp -MeX n, X = O, S, N, C, … … Diagramy Δ r G° vs. teplota

18 18 Diagramy stability fází (Kelloggovy diagramy) Thermodynamic properties of the system lead-sulfur-oxygen to 1100 K Kellogg, Herbert H.; Basu, S. K., Transactions of the American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers 218 (1960) 70-81.

19 19 Diagramy stability fází Gibbsovo fázové pravidlo: Systém tvořen třemi prvky Fázové složení: (g) + F s jednosložkových kondzenzovaných fází  Koexistencí 4 (s) fází jsou hodnoty T a p jednoznačně určeny  Koexistencí 3 (s) fází (při libovolně zvolené teplotě) je hodnota p jednoznačně určena

20 20 Diagram stability fází v systému Si-N-O (1) Příklad Systém Si-N-O při T = 1800 K: V rovnováze uvažovány látky Si(l), Si 3 N 4 (s), SiO 2 (s), Si 2 N 2 O(s), N 2 (g) a O 2 (g) Látka G o m (kJ/mol) Si(l)-78,66 Si 3 N 4 (s)-1176,26 SiO 2 (s)-1095,23 Si 2 N 2 O(s)-1176,20 N 2 (g)-398,85 O 2 (g)-425,84

21 21 Diagram stability fází v systému Si-N-O (2)

22 22 Diagram stability fází v systému Si-N-O (3) Invariantní bod A Si(l)+Si 3 N 4 (s)+SiO 2 (s) log p(N 2 ) = -2,07, log p(O 2 ) = -17,14 Si 3 N 4 (s) + SiO 2 (s) = 2 Si 2 N 2 O(s) Δ r G = -80,6 kJ

23 23 Diagram stability fází v systému Si-N-O (4) Nestechiometrický přístup: LátkaxyzΔG (kJ) Si0010 Si 3 N 4 403-24,7 SiO 2 021-39,4 Si 2 N 2 O212-48,5

24 24 Kelloggovy diagramy - příklad použití (1) Oxidace CdSe

25 25 Kelloggovy diagramy - příklad použití (2) Halogenové žárovky

26 26 FactSage/Fact-Web http://www.factsage.com/ http://www.factsage.com/


Stáhnout ppt "Termodynamika materiálů 9. Ellinghamovy diagramy, Kelloggovy diagramy Jindřich Leitner  Jindřich Leitner."

Podobné prezentace


Reklamy Google