- •Содержание
- •Введение
- •1. Справочные данные и описание соединения
- •Термодинамические параметры компонентов реакции и конечного соединения ZnS
- •Термодинамические свойства фазовых переходов
- •2. Анализ основного процесса
- •3. Анализ процесса сублимации и испарения исходных компонентов
- •4. Построение p-t-диаграмм
- •5. Определение термодинамических условий проведения процесса
- •6. Оценка возможности окисления цинка
- •7. Оценка диапазона давлений n- и p-типа электропроводности.
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Термодинамические параметры компонентов реакции и конечного соединения ZnS
Вещество(фаза) |
|
|
|
|
||
|
|
Литература |
||||
Zn (т) |
0 |
41.7 |
21.33 |
11.65 |
Thermochemical Data of Elements and Compounds, M.Wazowski, E.Milkez |
|
Zn (ж) |
6500 |
50.8 |
31.38 |
- |
||
Zn (г) |
130400 |
161 |
20.79 |
- |
||
S (т) |
0 |
32.1 |
14.8 |
24.08 |
||
S (ж) |
1900 |
36.8 |
45.03 |
-16.64 |
||
S2 (г) |
128600 |
228.2 |
35.06 |
2.58 |
||
ZnS |
-205000 |
57.7 |
49.25 |
5.27 |
||
ZnO |
-350500 |
43.6 |
45.34 |
7.29 |
||
O2 |
0 |
205.1 |
29.15 |
6.48 |
||
Таблица 2
Термодинамические свойства фазовых переходов
Элемент |
Вид перехода |
|
|
|
Литература |
Zn |
плавление |
693 |
7026 |
10.1 |
Большой термодина- мический справочник Волкова |
Zn |
кипение |
1179 |
115300 |
97.8 |
|
S |
плавление |
388 |
1720 |
4.4 |
|
S |
кипение |
717 |
9200 |
12.8 |
|
ZnS |
плавление |
2100 |
63000 |
30 |
2. Анализ основного процесса
2.1. Определение константы равновесия по давлению
Реакция основного процесса:
Константа равновесия по давлению определяется как
2.2. Расчет и построение зависимости константы равновесия от температуры
Расчет
при температуре 298 K:
Расчет при температуре 330 K:
Ниже
приведена таблица значений основных
термодинамических переменных (таблица
3) для различных температур (за рабочую
температуру взято значение
):
Таблица 3
Т, К |
|
|
|
|
|
|
|
298 |
3.36 |
-399700 |
-217.4 |
|
-334915 |
135.24 |
58.8 |
330 |
3.03 |
-399310 |
-216.16 |
-327978 |
119.6 |
52 |
|
600 |
1.67 |
-395859 |
-208.55 |
-270730 |
54.3 |
23.61 |
|
1100 |
0.91 |
-388703 |
-199.93 |
-168776 |
18.46 |
8.03 |
|
1890 |
0.53 |
-375368 |
-190.87 |
-14617 |
0.93 |
0.4 |
Используя полученные значения для различных температур, была получена зависимость константы равновесия от температуры (рисунок 4):
Рисунок 4 - Анализ возможности протекания процесса и выбор рабочей точки
2.3. Определение координат рабочей точки
Рабочая константа равновесия была выбрана по десятипроцентному критерию от значения при рабочей температуре :
Вторая координата – сама рабочая температура. В итоге имеем:
