3.3 Расчет погрешностей нахождения температур кипения

Проведем расчет относительных погрешностей нахождения температур кипения по формуле (15). Справочные данные – температуры кипения и рассчитанные значения погрешностей приведем в таблице 4. Приведем так же и сам расчет:

(15)

Таблица 4 – Справочные и расчетные температуры кипения реагирующих компонентов

Элемент
	1366	1329,673325	2,65934665
	957	921,7166853	3,686866741

Расчет для обоих реагирующих элементов:

Отметим, что расчет выполнен достаточно точно, так как были получены относительные погрешности расчета температур кипения, которые меньше заданного порога в 10% от справочных данных.

Справочные значения температур кипения получены из источника, использующегося в качестве исходных данных для расчета курсовой [4].

Таким образом, был проведен анализ сублимации отдельных компонентов. В ходе анализы были рассчитаны и построены температурные зависимости давлений паров магния и селена в зонах их сублимации. Так же были рассчитаны относительные погрешности нахождения температур кипения для используемых компонентов – их значения не превышают десятипроцентного порога справочных данных.

4 Построение Pi – t диаграмм и оценка диапазона изменения соотношения давлений реагирующих веществ

4.1 Определение границ области гомогенности для двух компонентов

Для построения p-T диаграмм необходимо определить границу области гомогенности (ГОГ) и со стороны магния, и со стороны селена.

Определим границы области гомогенности со стороны компонента Mg. Для этого найдем аналитические решения системы (16):

(16)

Решениями системы (16) являются две функции от логарифмов константы равновесия, рассчитанных ранее при различных температурах. Для удобства сразу переведем полученные решения в логарифмический вид для удобства построения диаграммы в координатах Аррениуса:

Аналогичным образом найдем границы области гомогенности со стороны компонента Se₂. Для этого найдем аналитические решения системы (17). Решения запишем в таком же виде из тех же соображений:

(17)

Решения системы (17):

4.2 Определение линии стехиометрии и построение pi – t-диаграмм

Для определения линий стехиометрии диаграмм обоих компонентов необходимо аналитически решить систему (18):

(18)

Решение системы уравнений (18) представим аналогичным предыдущему пункту курсовой образом:

Рассчитаем зависимости давлений компонентов на границах области гомогенности и на линии стехиометрии от температуры, используя значения логарифмов давлений паров, полученные ранее в других пунктах. Приведем пример расчета для температуры 298 К. Результаты для удобства сведем в таблицу 5. Полученные диаграммы для магния и селена изобразим на рисунках 5 и 6 соответственно:

Таблица 5 – Расчетные значения давлений паров при различных температурах

298	-46,74518812	-46,51561699	-62,09188028	-46,35750474	-46,81664699	-15,66412042
493	-25,80508233	-25,32631177	-34,96663895	-24,66980064	-25,62734177	-6,346687405
505	-25,04328462	-24,55771811	-33,97851075	-23,88761509	-24,85874811	-6,017162841
950	-10,11181611	-9,792182177	-14,87156859	-9,453944304	-10,09321217	0,065560649
1153	-7,332327836	-6,852179263	-11,66925046	-6,192912112	-7,153209258	2,480933132

Пример расчета для температуры 298 К:

Рисунок 5 – p – T-диаграмма селенида магния а в координатах lg(P_Mg) – T

Рисунок 6 – p – T-диаграмма селенида магния в координатах lg(P_Se2) – T

Таким образом, были получены температурные зависимости давлений паров, по которым определены области p- и n-типов электропроводности.

Отметим, что в большей части области гомогенности селенида магния, согласно рисунку 5, определяющим является n-тип электропроводности. Следовательно, в этой области имеем избыток компонента А – магния, а значит, преобладающее количество электронов и полупроводник n-типа.

По рисунку 6 так же можно определить, что большая часть области гомогенности – область n-типа электропроводности.