- •Аннотация
- •Введение
- •1 Краткое описание структуры, свойств и применения соединения
- •Описание структуры
- •Свойства селенида германия
- •Применение селенида германия
- •Данные для термодинамического анализа
- •Aнализ основного процесса
- •Расчет параметров реакции при стандартных условиях
- •Расчет параметров реакции при произвольно выбранных температурах
- •2.3 Выбор рабочей точки и анализ условий протекания процесса
- •Анализ процессов сублимации
- •3.1 Анализ сублимации олова Ge
- •Анализ сублимации
- •Построение Pi – t диаграмм и оценка диапазона изменения соотношения давлений реагирующих веществ
- •4.1 Определение границ области гомогенности для двух компонентов
- •4.2 Определение линии стехиометрии и построение pi – t-диаграмм
- •Нахождение парциальных давлений паров и температур компонентов
- •5.1 Расчет давлений двух компонентов
- •Расчет рабочих температур двух компонентов
- •Оценка возможности окисления компонента а
- •Заключение
- •Список литературы
Расчет параметров реакции при произвольно выбранных температурах
Для расчета термодинамических параметров при температурах отличных от стандартной, необходимо воспользоваться законом Кирхгофа для одной фазы. Для изменения энтальпии (6) и для изменения энтропии (7)
Результаты расчета представлены в таблице 3.
|
(6) |
|
(7) |
Пример расчета для температуры 493 K
Воспользуемся уравнением Гиббса-Гельмгольца для температуры 493 K
Логарифм константы равновесия при заданной температуре
Таблица 3 – Расчетные значения термодинамических величин
|
|
|
|
|
|
lg Kp |
298 |
3,356 |
|
|
|
|
72,89 |
493 |
2,028 |
|
|
|
103,338 |
44,71 |
1210 |
0,826 |
512,136 |
171,81 |
304,246 |
30,258 |
13,14 |
750 |
1,333 |
518,800 |
198,5 |
373,675 |
59,956 |
26,04 |
2.3 Выбор рабочей точки и анализ условий протекания процесса
Рабочий диапазон температур равен 0.7…0.9 Тпл (GeSe), то есть от 662,9 К до 853,2 К. Рабочая температура, выбранная из полученного диапазона, равна 750 К. При данной температуре значение логарифма константы равновесия – 59,956. Термодинамические параметры при заданной температуре представлены в таблице 3.
Рабочая
точка выбирается при этой же температуре,
но с меньшим значением логарифма
константы равновесия, для того что бы
перейти в область самопроизвольного
протекания процесса в прямом направлении
(ΔGT < 0). Тогда пусть значение логарифма
произведения реальных давлений паров
при той же температуре – 58,5. Нанесем
полученный температурный интервал,
рабочую точку и зависимость логарифма
константы равновесия
на график (рисунок 3).
Рисунок 3 – Анализ возможности протекания процесса и выбор рабочей точки
На рисунке 3 представлен график зависимости логарифма константы равновесия от f (1/Т). Так же на графике обозначены области возможности и невозможности протекания реакции.
Получили,
что имеем рабочую точку с координатами:
Исследуем условия, обеспечивающие протекание основного процесса в прямом направлении и условие равновесия в системе при температуре синтеза – 750 К:
Условия, обеспечивающие протекание реакции, исследуются с помощью уравнения изотермы химической реакции
|
(8) |
Тогда
условие равновесия в системе при 750K (
)
Условие
протекания в прямом направлении при
750K (
)
Невозможность протекания в прямом направлении при 750K ( )
Тогда значение логарифма произведения реальных давлений паров принимается 58,5 <59,956.

,
К-1
522,52