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冶金物理化学

发布时间:2023-06-11 作者:admin 来源:文学

冶金物理化学

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

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

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