
冶金物理化学
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2023年3月2日发(作者:烧烤大虾)1
实验四碳酸盐分解压测定
实验目的
测量碳酸盐的分解压对研究冶金过程热力学具有重要意义,分解压大小是衡量
化合物亲和力个稳定性的依据,通过本实验达到以下目的:
1、掌握静态测定分解压的方法;
2、测定不同温度下碳酸盐的分解压,并进行分析影响碳酸盐分解的主要因素;
3、掌握本实验的仪器装置及其使用方法;
实验原理
碳酸盐的分解反应可以用如下反应式表示:
MeCO
2
(s)=MeO(s)+CO
2
在一定温度下,反应达到平衡时,CO
2
的分压称碳酸盐在温度下的分解压力。
当MeCO
2
和MeO都是纯固相时,根据相律
f=C-P+2=2-3+2=1(C=3-1=2,P=3)
温度T和压力P
CO2
(即分解压)两个变量只有一个是独立变量,若取温度(T)
为独立变量,那么分解压力P
CO2
是温度的函数P
CO2
=f(T),亦就是说分解压力只
与温度有关,而与任何固相的量无关。温度一定分解压力为定值,温度改变,分解
压力也随之改变,因此测定不同温度下碳酸盐的分解压,可以绘出P
CO2
-T曲线,
称为分解压曲线,并根据分解压曲线可以判断反应的方向。
分解压可以由实验直接测定,测定方法有以下几种:
(1)静态法。将被测定物质放在抽成真空的容器内,使其在一定温度下分解,然
后直接用压力计测定,适用于分解压较大的化合物测定。
(2)动态法。又称为化学沸点法,将被测定物质放在容器中加热至一定的温度,
然后降低外压,当外压与分解压相等时,化合物发生剧烈分解,此外压即是
化合物在此温度下的分解压。
(3)喷出法。常用于分解压较小的化合物测定。
实验仪器及试剂
试剂:碳酸钙(试剂级)。实验装置见图4-1所示。
2
图4-1碳酸盐分解压实验装置
1.高温炉,2.试样,3.控制柜,4.气压管,5.气压计,6.记录仪
实验步骤
1、将3g经过干燥的碳酸钙试样装入磁舟后放入管式电阻炉的恒温区(炉管中
部),将装料口端密封。
2、启动真空泵对系统抽真空并检查是否漏气。系统抽真空后,读取真空压力
计读数并记录。
3、启动加热装置,按照一定速度升温,当炉温在700℃时,记录真空压力计值。
注意此记录此数据时应该在读数稳定时读取。
4、同样,在炉温750℃和800℃时读取真空压力计数值。
5、测定结束后,关闭加热装置电源,待温度降低后破坏系统真空,将试样取
出。
6、整理实验设备。
数据处理
1、根据实验数据,作TP
CO
−实
2
曲线和TP
CO
−理
2
曲线。
2、根据公式54.7
8920
log
2
+−=
T
Pl
CO
理计算700℃、750℃和800℃的理
2
CO
P值,并与
实
2
CO
P值比较。
温度,℃抽真空后压力P
0
反应平衡后压力P
t
P
实=Pt
-P
0
P
理P实/P理
700
750
800