Протекающая при этом реакции может быть записана следующим образом: - Протекающая при этом реакции может быть записана следующим образом:
- VFe2++2e+=1/2O2 (4)
- Константа равновесия этой реакции уже имеет следующий вид;
- Kp=P1/2O2/VFe2++(e+)2 (5)
- Равновесное давление кислорода оказывается функцией концентрации атомных и электронных дефектов. Решив уравнение (5) относительно PO2, получим выражение
- РO2 = К2P(V2Fe2+)(e+)3 (6)
- Поскольку из реакции (4) следует, что 2[VFе] = [е+] то выражение (6) может быть записано в одном из следующих видов:
- PO2=1/4K2p(e+)6=K`(e+)6;
- PO2=16K2pVFe6=K``(VFe2+)6; (7)
Выражение (7) показывает, что увеличение концентрации точечных дефектов обусловливает резкое возрастание равновесного давления летучего компонента (рис. 32). Поскольку концентрация дефектов внутри области гомогенности меняется во много раз, то становится понятным, почему даже для соединений, обладающих очень узкой областью гомогенности равновесное давление аниона веществ, расположенных на краях, отличается на несколько порядков. - Выражение (7) показывает, что увеличение концентрации точечных дефектов обусловливает резкое возрастание равновесного давления летучего компонента (рис. 32). Поскольку концентрация дефектов внутри области гомогенности меняется во много раз, то становится понятным, почему даже для соединений, обладающих очень узкой областью гомогенности равновесное давление аниона веществ, расположенных на краях, отличается на несколько порядков.
- Такое явление нельзя объяснить с позиций твердых растворов одного соединения в другом, что ранее рассматривалось в теоретических разработках в литературе. Лишь представление об этих фазах, как о растворе дефектов позволяет объяснить наблюдаемые явления.
Очевидно, на величину равновесного р в системе железо— кислород в этом случае должны существенным образом влиять примеси, введенные в состав вюстита. Действительно, как показал эксперимент, введение даже небольшого количества донорных примесей в вюстит. приводящее к ликвидации дырок, приводит к снижению равновесного PO2. Наоборот, введение акцепторных примесей повышает равновесное давление кислорода. - Очевидно, на величину равновесного р в системе железо— кислород в этом случае должны существенным образом влиять примеси, введенные в состав вюстита. Действительно, как показал эксперимент, введение даже небольшого количества донорных примесей в вюстит. приводящее к ликвидации дырок, приводит к снижению равновесного PO2. Наоборот, введение акцепторных примесей повышает равновесное давление кислорода.
- В металлургической практике приходится сталкиваться c веществами, у которых оба их образующих компонента отличаются высокой упругостью пара (НgS, СdТе, СdSе, ZпS и т.п.). В этом случае состав соединения с минимальной свободной энергией может быть расположен внутри области гомогенности. Состав пара и твердого для вещества, обладающего минимумом свободной энергии, одинаковы. При испарении состав не изменяется.
Do'stlaringiz bilan baham: |