词条 | 氧势图 |
释义 | yangshi tu 氧势图(卷名:矿冶) oxygen-potential diagram 又称氧位图。稳定单质(M)与1摩尔氧结合成氧化物(MxOy)的反应 ![]() ![]() 氧势 金属氧化反应 ![]() 式中R为气体常数,T为绝对温度。当气相中氧的分压为pO2时,其化学势是: ![]() 式中 ![]() ![]() ![]() ΔG°-T图 图中的纵坐标ΔG°也就是氧势坐标,故此图称为氧势图。ΔG°-T直线的斜率取决于反应的熵变ΔS°的符号及数值: ![]() ![]() 氧势图的应用 氧势图对火法冶金过程氧化物还原反应的热力学判断很有用。它能直观地表明各种氧化物稳定性的次序。图中直线位置越低,它所代表的氧化物越稳定。如含有FeO、MnO、Cr2O3、V2O3的一组冶金原料,欲在1300℃用碳处理,则可由氧势图一目了然地看出,在pCO为1大气压条件下,FeO、Cr2O3会被碳还原,而MnO及V2O3不会被还原。 利用氧势图右边所附的氧压标尺,p啹 /p喅及pCO/p哘标尺可以直接读出在一定温度下氧化物和金属平衡时的氧分压以及平衡时的p啹 /p喅及pCO/p哘值。例如,欲求NiO在1200℃的分解压,可在NiO的ΔG°-T 直线上找到1200℃的位置点,将此点与左上角的Ω点连成直线并外延到与右边pO2标尺相交,则交点处给出的氧分压7.5×10大气压,即为NiO的分解压。类似地,可将上述位置点与图左边的H点连成直线并外延到与右边的p啹 /p喅标尺相交,则交点处给出的p啹 /p喅值为1/102,这就是1200℃下与NiO、 Ni平衡的气相中氢和水蒸气分压的比值。仿此,欲求平衡的pCO/p哘值,则应与左边的C点相连接。这些标尺的利用,给控制氧化还原气氛带来很多方便。 对其他类型化合物,诸如硫化物、氯化物、碳化物、氮化物等,相应地也有硫势、氯势、碳势、氮势等概念,可绘出类似的硫势图、氯势图、碳势图、氮势图等。这些图在冶金中均已得到广泛应用,不过只适用于标准态下的反应。 参考书目 黄希祜主编:《钢铁冶金原理》,第二章,冶金工业出版社,北京,1982。 |
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