Методы определения активности.

Эти методы заключаются главным образом в изучении равновесий между реальными растворами и другими фазами, в которых активность компонента известна. Такими фазами могут быть смеси идеальных газов, разбавленные или совершенные растворы, а также и другие фазы, в которых активность определена независимым путем или описывается простыми законами. Наконец, могут быть использованы и чистые вещества, активность которых равна единицы. Два распространенных экспериментальных метода определения активности: 1) Измерение давления пара. Этот способ удобен для летучих компонентов. Однако измерения давления пара, особенно в системах, представляющих интерес в металлургии, в ряде случаев связаны со значительными трудностями. Целесообразно рассматривать отдельно определение активности в растворах, близких к совершенным и в близких к разбавленным. В первом случае активность компонента определяется из измерений давления его пара над раствором и в чистом состоянии: а_i = p_i / p_i⁰. Во втором случае активность растворителя определяется из отношения а₁ = p₁ / p₁⁰, а активность растворенного вещества из уравнения а² = г₂*р₂. Для того, чтобы по величине р₂ найти а₂ необходимо знать г₂. Для этого следует измерять р₂ и С₂ в достаточно разбавленных растворах, где а₂ = С₂ и соблюдается закон Генри: С₂^* = г₂*р₂. Определение г₂ осуществляется экстраполяцией отношения С₂ / р₂ на нулевую концентрацию. Это может быть осуществлено графически путем определения угла наклона касательной и кривой р₂ – С₂. 2) Изучение химического равновесия. Активности мало-летучих веществ, например, углерода, практически невозможно определять из измерений давлений пара. В таких случаях целесообразно изучать химическую реакцию, в которой участвует этот компонент и образуется газообразный продукт. Фугитивность. Параметры взаимодействия. Химический потенциал для реального газа находится по формуле: μ(Р, Т) = μ⁰(Т) + RTlnf(T,P). f – фугитивность или летучесть, имеет размерность Р, подставляется вместо давления в уравнении идеального газа, чтобы они были применимы для реального. Коэффициент фугитивности γ = Р/f. Параметры взаимодействия введены для упрощения описания равновесий в реальных металлургических процессах. В таких растворах химический потенциал и активность каждого компонента зависит не только от его концентрации, но и от концентрации свойств других веществ. Между параметрами взаимодействия различных компонентов существует определенная связь, она находится из определения парциальной свободной энергии: G_i *(∂G/∂n_i)_{j, j не = i.} γ (N₂, N₃, N₄…) = γ₂⁽³⁾* γ₂⁽⁴⁾…

Дата добавления: 2015-07-20