Термодинамические свойства расплавов системы BaO-B2O3-SiO2

• Автор: Тюрнина, Зоя Геральдовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1.1. Процессы парообразования и термодинамические свойства индивидуальных оксидов, образующих систему ВаОВгОзЬЮз

1.1.1. Оксид бария

1.1.2 Оксид бора.

1.1.3 Диоксид кремния

1.2. Фазовые диаграммы, процессы парообразования и термодинамические свойства бинарных систем, образующих тройную систему ВаОВгОзЬЮг.

1.2.1 Система ВаОВКК З

1.2.2 Система ВаОЬЮ.

1.2.3 Система В0г ЬЮ.

1.3. Фазовые диаграммы, процессы парообразования и термодинамические свойства системы ВаОВгОзБОг.

II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Метод высокотемпературной массспектрометрии

2.1.1 Основные принципы метода.
2.1.2 Ионизация электронным ударом.
2.1.3 Расшифровка массспектра пара.
2.1.4. Определение термодинамических свойств исследуемых систем массспектрометрическим методом
2.1.5. Определение активностей компонентов расплава.
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1 Аппаратура и методика исследования
3.2. Синтез и идентификация образцов
3.3. Экспериментальные результаты.
3.3.1. Парообразование и определение термодинамических свойств систем ВаОВ2Оз.
3.3.2. Изучение процессов парообразования и определение термодинамических свойств системы ВаОВЮ2.
3.3.3. Изучение процессов парообразования и определение термодинамических свойств системы ВаОВ2ОзЗЮ2.
IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
4.1 Система ВаОВ2Оз
4.2. Система ВаОЬЮг
4.3. Система ВаОВ2Оз8Ю2
ВЫВОДЫ.
ВВЕДЕНИЕ


Процессы парообразования и термодинамические свойства индивидуальных оксидов, образующих систему Ва0ВЮ2. Исходными данными для определения термодинамических свойств расплавов системы ВаОВ2Оз8Ю2 является температурный интервал испарения индивидуальных компонентов тройной системы, а также бинарных систем ВаОВ3, ВаО8Ю2 и Вз8Ю2, образующих изучаемую систему, и молекулярные формы пара присутствующие над индивидуальными оксидами и вышеперечисленными бинарными системами. Моделирование термодинамических свойств тройной системы, может быть проведено на основе термодинамических свойств бинарных систем. Температура плавления ВаО К 1. В системе барий кислород в конденсированном состоянии установлено существование оксида и диоксида бария, последний при температуре выше 0 К диссоциирует на оксид бария и кислород. Одна из первых работ, посвященная изучению испарения оксида бария, выполнена Классеном и Веснсмансом 2. Авторами измерена скорость испарения ВаО с открытой поверхности в интервале температур К и получена зависимость давления пара р от температуры 7, описываемая уравнением 1. ВаО,атм 5. Теплота сублимации ВаО тв в этом температурном интервале равна 6. Джмоль. Уточненное в работе 3 значение Д5НВаО, тв, 0, составило 8. Джмоль. Авторы работы 4, используя эффузионный метод Кнудсена, изучали давление пара ВаО при испарении оксида бария из платиновых тиглей в области температур К. Зависимость давления пара от температуры описывалась уравнением 2, а теплота сублимации оксида бария, определенная по II закону термодинамики, составила 8 кДжмоль. ВаОуатм 5. В работе 3 приведено пересчитанное значение 1 2. Джмоль. Следует отметить, что данные по давлению ВаО 2, 4 находятся в хорошем соответствии между собой. В работе 5 массспектрометрическим методом был исследован процесс сублимации ВаО тв и измерено парциальное давление ВаО в интервале температур 0 К. В расчетах принималось, что оксид бария на испаряется без диссоциации на атомарный барий и кислород. Для процесса сублимации оксида бария в виде ВаО газ найдена величина, равная 3. Джмоль. Однако в работе 5 был некорректно расшифрован массспектр пара. Внесение поправки на диссоциативную ионизацию дало авторам работы 3 значение А3Н ВаО, тв, 0 5. Джмоль. Авторы работы 6, используя массспектрометрический эффузионный метод Кнудсена, провели детальное исследование состава и давления молекулярных форм пара над оксидом бария в области К. При испарении оксида бария из алундовых камер в массспектрах пара были обнаружены ионы Ва, ВаОь, Ва, Ва2 и Ва3. Установлено, что в паровой фазе существуют молекулы ВаО, Ва, Ва2 и Ва2Оэ, причем преобладающей формой пара является ВаО. Показано, что интенсивность ионного тока Ва зависит от температуры, и отношение интенсивностей ВаВаО увеличивается. Кнудсена. Давление газообразного ВаО было вычислено с использованием константы чувствительности прибора, полученной при интегральной калибровке массспектрометра по серебру. Полученные в обоих случаях значения энтальпии сублимации хорошо согласуются между собой. Определенные в работе 6, по III закону термодинамики величины , тв, 0 и 0, газ, 0 равны 5. Джмоль соответственно. Методика расчета по II и III закону термодинамики подробно описана в главе 2. Определение термодинамических свойств исследуемых систем массспектрометрическим методом. В работе 7 давление и состав пара над оксидом бария изучалось с помощью массспектрометрического метода в области температур К К и методом высокотемпературных вакуумных весов интегральный вариант метода Кнудсена в области температур К К. При этом меняли площадь эффузионного отверстия в камерах Кнудсена. В массспектрах пара при сублимации ВаО из платиновых камер при температуре К были зафиксированы ники ионов Ва , ВаО, Ва, Ва2 и ВаРГ в соотношении Анализ полученного массспектра показал, что основными формами пара являются молекулы ВаО и Ва, причем содержание последнего сильно зависит от условий эксперимента. ВаО е Ва О 2. Значения энтальпии сублимации, определенные методом полного изотермического испарения и сравнения ионных токов, находятся в хорошем соответствии между собой.