- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •1. Справочные данные и описание соединения
- •2. Анализ основного процесса
- •3. Анализ процесса сублимации исходных компонентов
- •4. Построение р-т-диаграмм
- •5. Определение термодинамических условий проведения процесса
- •6. Оценка возможности окисления германия
- •Заключение
- •Список использованных источников
2. Анализ основного процесса
2.1. Определение константы равновесия по давлению
Реакция основного процесса:
Константа равновесия по давлению определяется как
2.2. Построение зависимости константы равновесия от температуры
Расчет при температуре 298 K:
Расчет при температуре плавления теллурида германия 998 К:
Используя полученные значения для двух температур, была получена зависимость константы равновесия от температуры (рисунок 3).
ΔGT < 0
ΔGT > 0
ΔGT = 0
Рисунок 3 – Анализ возможности протекания процесса и
выбор рабочей точки
2.3. Определение рабочей температуры синтеза GeTe
Учитывая значения температур плавления исходных компонентов и полученного соединения, была выбрана рабочая температура 800 К.
Для обеспечения протекания реакции в прямом направлении необходимо соблюдение условия , для этого выберем рабочую точку
Анализ протекания процесса и выбранная рабочая точка представлены на рисунке 1. Полученные значения термодинамических функций и для трех температур сведены в таблицу 2:
Таблица 2 |
||||
Т, К |
ΔН, |
ΔS, |
ΔG, |
|
298 |
– 488600 |
– 197,31 |
– 429802 |
173,56 |
800 |
– 488236 |
– 196,59 |
– 330964 |
49,78 |
998 |
– 488093 |
– 196,43 |
– 292056 |
31,43 |
3. Анализ процесса сублимации исходных компонентов
3.1. Анализ процесса сублимации германия
тогда
Расчет при температуре :
Расчет при рабочей температуре 800 К:
Расчет при температуре плавления германия 1211 К:
Определенная по графику
Теоретическое значение
Погрешность:
Рисунок 4 – Зависимость константы равновесия реакции
сублимации германия от температуры
3.2. Анализ процесса сублимации теллура
Расчет при температуре 298 К:
Расчет при температуре плавления теллура 722 К:
Расчет при рабочей температуре 800 К:
Рисунок 5 – Зависимость константы равновесия реакции сублимации теллура от температуры
Определенная по графику
Теоретическое значение
Погрешность
На рисунках 4 и 5 приведены графики зависимости константы равновесия реакций сублимации компонентов от температуры. Рассчитанные значения термодинамических функций и логарифма констант равновесия для реакций германия и теллура сведены в таблицы 3.1 и 3.2 соответственно.
Таблица 3.1 |
||||
|
|
|
|
|
298 |
372000 |
125,53 |
334592,1 |
− 135,11 |
= 800 |
372949 |
127,4 |
334984 |
− 40,77 |
= 1211 |
373726 |
128,18 |
218500 |
− 21,71 |
Таблица 3.2 |
||||
|
|
|
|
|
298 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|