3. Анализ процессов сублимации

3.1 Анализ сублимации олова Ge

Уравнение реакции для процесса сублимации германия

Константа равновесия в данном случае будет только от парциального давления газообразного германия

Параметры реакции при температуре 298 К определяются по формулам (1), (2), (3), (4) и (5)

При (Т < )

Испарение Ge рассматривается при температуре 298 К до температуры Т, ограничивающейся температурой плавления соединения GeSe. На этом промежутке Ge не испытывает плавления, поэтому при расчете свободной энергии Гиббса для любой температуры Т достаточно использовать полученные выше формулы для случая системы, не испытывающей фазовый переход:

Далее по уравнению Гиббса-Гельмгольца для температуры 750 K

Логарифм константы равновесия при заданной температуре

Таблица 4 – Расчетные значения термодинамических величин для процесса сублимации германия

	, К-1					lg Kp	lg PGe
298	3.356	374,5	136,7	333,764	-134,779	-58,53	-58,53
493	2,028	375,1	138,3	306,918	-74,92	-32,54	-32,54
1210	0,826	374,9	138,4	207,436	-20,63	-8,96	-8,96
750	1,333	375,5	138,9	271,325	-43,53	-18,9	-18,9

Рисунок 4 – График температурной зависимости равновесного давления пара Ge

Представим логарифм давления пара Ge в виде полинома

Аппроксимирующее уравнение прямой

Температуру найдем из условия, что давления пара германия будет равно атмосферному и . Подставим в полученную формулу данные из таблицы 2:

Температура кипения

Полученная погрешность составляет 11,4%

2. Анализ сублимации

Уравнение реакции для процесса сублимации селена

Константа равновесия в данном случае будет только от парциального давления газообразного селена

Параметры реакции при температуре 298 К определяются по формулам (1)…(5). Результаты представлены в таблице 5.

Теплоемкость при Т <

Теплоемкость при Т >

Изменение энтальпии и энтропии с учетом фазовых переходов

По уравнению Гиббса-Гельмгольца для температуры 750 K

Логарифм константы равновесия при заданной температуре

Таблица 5 – Значения рассчитанных термодинамических величин для процесса сублимации селена ( )

	, К-1					lg Kp	lg PSe2
298	3.356	68,35	79,5	44,659	-18,033	-7,83	-15,66
493	2,028	67,872	70,93	32,904	-8,032	-3,49	-6,98
750	1,333	54,574	53,04	14,79	-2,374	-1,03	-2,06
1143	0,875	49,726	47,80	-4,91	0,517	0,23	0,46

Рисунок 5 – График температурной зависимости равновесного давления пара селена

Представим логарифм давления пара в виде полинома

Аппроксимирующее уравнение прямой

Температуру найдем из условия, что давления пара будет равно атмосферному и . Подставим в полученную формулу данные из таблицы 2:

Температура кипения

Полученная погрешность составляет 6,9%