Определение коэффициента активности S.

Активность серы исследуют путем выдержки жидкого металла под газовой атмосферой, состоящей из сероводорода и водорода. Изучают реакцию [S]+H₂=H₂S. Плавку ведут в индукционной печи с графитовым нагревателем, помещенном внутри корпуса печи. Газовую смесь сероводорода и водорода к поверхности металла подводили после тщательной промывки печи аргоном с водородом. Состав смеси газов (H₂, H₂S) регулировали скоростями потоков. На выходе смесь отбирали и анализировали на содержание серы, когда содержание серы переставало меняться, значит в реакции достигнуто равновесие, тогда можно записать уравнение константы равновесия.

Строится график в координатах « - [S]» (рис.) и экстраполируют его в область Б.Р.Р. где f_S = 1, а a_[S] = [S], тогда , tg α = K. Отсюда можно найти f_[S], взяв любую точку на графике.

56. Структурно-чувствительные свойства металлических расплавов. Приведите пример экспериментального и теоретического определения одного из структурно-чувствительных свойств: вязкость, поверхностное натяжение, коэффициент диффузии и др. (156-159) Линчевский (90-94) Арсентьев Теоретические методы расчёта спрашивать у +/-

Поверхностное натяжение (σ) – это сила, действующая на единицу периметра поверхности жидкости, она направлена по касательной к поверхности т. о. чтобы сократить поверхность.

Метод лежащей капли.

Небольшое количество металла расплавляют на поверхности с плохой смачиваемостью. Затем определяют форму капли и находят поверхностное натяжение по формуле

σ = ρg/a ρ = m/V_K

где а – капиллярная постоянная, V_K – объем капли, К – учитывает отличие формы нижней части капли от эллипсоида вращения, К = f(θ), θ – угол смачивания.

Теоретическое определение поверхностного натяжения.

Расчет поверхностного натяжения по теплоте испарения.

где ΔН_ИСП – теплота испарения вещества на 1 моль, ω – поверхность, n – координационное число жидкости в глубине фазы, n^ω - координационное число жидкости в поверхностном слое.

Газовая фаза при атмосферном давлении составлена из 1м3 СО, 1м3 Н2 и 1м3 О2 . Каким будет равновесный состав газовой фазы при температуре 1083К? Как он будет меняться с изменением температуры?

При температуре 1083К Кр=1 (реакция водяного пара)

H₂O + CO = H₂ + CO₂

Все вещества участвуют в эквивалентном соотношении, а значит молей СО израсходовано столько же сколько и воды

Один метр кубический пересчитываем в число молей.

1 моль газа равен =22,4 л=0,0224 м³ при нормальных условиях.

PV=RnT, находим число молей каждого газа.

К=x(a+x)/(a-x)*x=1

Для второй реакции можем сделать аналогичный вывод, содержание Н20 много больше, чем Н2 и О2 в системе.

Обобщая выводы 1 и 2 делаем заключение, что при 1083 К газовая фаза будет состоять из Н2О и СО2, с учетом стехиометрических коэффициентов они будут в соотношении 1:1 (50%:50%).