Термодинамика окисления

Термодинамика окисления металлов 5 [c.261]

Термодинамика окисления углерода [c.239]

Температуру рабочего тела в точке г (рис. 15.17) определяют на основе сложных зависимостей, учитывающих термодинамику окисления топлива. Подробно такие зависимости рассматриваются в специальной литературе. [c.397]

Даны современные представления о термодинамике и кинетике окисления металлов, механизме образования и законах роста различных пленок, рассмотрены механизм и различные виды электрохимической коррозии, описаны важнейшие методы исследования коррозионных процессов. [c.2]

При коррозии с водородной деполяризацией процесс окисления металла протекает со сравнительно большой скоростью. В кислотах активно растворяется большинство металлов (кроме ртути, серебра, золота и платины). Можно показать, что чисто термодинамически вероятность коррозионного разрушения металлов в кислых средах возрастает с уменьшением концентрации ионов металла в среде и с увеличением концентрации ионов водорода. Следует подчеркнуть, что термодинамика рассматривает вопрос только о возможности процесса (в том числе и коррозионного) при отсутствии сопротивления ему, поэтому термодинамические расчеты не определяют кинетику коррозии. [c.21]

С точки зрения термодинамики можно ожидать, что с течением времени и при условии достаточного подвода металла наиболее устойчивая оксидная фаза вытеснит все другие оксиды над ней. Когда этот устойчивый оксид покроет всю поверхность сплава, будет достигнуто стационарное состояние окисления. Поведение этого оксида в зависимости от активности кислорода и компонентов сплава принято описывать с помощью изотермических диаграмм устойчивости [70]. Если устойчивый оксид продолжает медленно расти (т. е. является защитным), то очевидно, что он делает сплав более стойким к окислению, чем быстрорастущий оксид. Это соображение всегда учитывается при разработке сплавов, обладающих высокой стойкостью к окислению. Пример такой окалины (АЬОз) показан на рис. 8. При высоких температурах -защитные свойства пленки, определяемые коэффициентом диффузии кислорода в оксиде, наиболее высоки в случае АЬОз далее следует СггОз, а затем оксиды никеля и железа [71—74]. [c.21]

Пользуясь законами химической термодинамики, можно определить условия, при которых наступает равновесие между начальными и конечными продуктами реакций в закрытых системах при постоянной температуре и давлении, изобарных условиях. Анализ показывает, что равновесие устанавливается при определенных соотношениях парциального давления водорода и паров воды. Если это отношение велико, то начинается восстановление окислов железа, если оно мало, наблюдается окисление железа молекулами воды. [c.25]

Материалы по химической термодинамике позволяют достаточно точно рассчитывать равновесие реакции окисления сернистого газа [Л. 8- 1] [c.211]

Диаграмма, приведенная на рис. 10, дает наглядное представление о способности атмосферы окислять или восстанавливать железо при данных условиях сжигания топлива, т. е. при заданных значениях коэффициента расхода воздуха а и температуры. Из диаграммы видно, что для устранения окисления металла при заданной температуре нагрева необходимо поддерживать в печной атмосфере строго определенное соотношение СО2/СО и Н2О/Н2. Для всего интервала температур подогрева стружки условия безокислительного нагрева создаются при сжигании газа в печи с коэффициентом расхода воздуха, равным 0,5. При этом следует иметь в виду, что данные диаграммы указывают только на термодинамику процесса окисления и не учитывают кинетику процесса. [c.23]

По своей природе пайка — процесс соединения материалов в твердом состоянии с применением нагрева с целью образования между паяемыми материалами жидкой прослойки, которая после затвердевания скрепляет -их. Как физико-химический процесс пайка отличается особой многогранностью и охватывает собой широкий круг явлений, протекающих в твердой, жидкой и газовой фазах окисление и восстановление, флюсование, смачивание и капиллярное течение, адсорбцию, растворение и диффузию, плавление и кристаллизацию и др. Поэтому проблемы пайки разрабатываются на основе металловедения, теории металлургических процессов, физической химии, термодинамики, учения о прочности и др. [c.6]

При рассмотрении дефицита ресурсов часто говорят, что ограничена не только энергия, но и другие ресурсы — руды, воды, пища и т. д. На это можно возразить, что в силу закона сохранения вещества ни вода, ни металлы, ни углеводы или компоненты белков с нашей планеты не исчезают. Происходит загрязнение воды, окисление металлов, сжигание или разрушение углеводов и белков, но составляющие их элементы, безусловно, сохраняются. С точки зрения термодинамики, эти процессы — возрастание энтропии, а значит, потеря эксергии. Если найден надежный источник эксергии, например солнечный, то всегда можно очистить загрязненную воду, восстановить железо из ржавчины, синтезировать углеводы, а в будущем — и белки. [c.134]

Термодинамика реакций образования окалин определяется изменением свободной энтальпии в ходе реакции. Реакция большинства чистых металлов с кислородом, в особенности при высоких температурах, дает отрицательную свободную энтальпию образования, следовательно, окисление возможно. Только у благородных ме- [c.412]

Хотя термодинамика указывает на принципиальную возможность окисления металла, фактически скорость процессов образования окисной пленки определяется кинетическими законами, особенно проникновением отдельных участников реакции через образующийся реакционный слой. [c.413]

При окислении происходит переход атомов металла из нейтрального состояния в положительно заряженные ионы, входящие в состав продуктов коррозии. С точки зрения термодинамики процесс окисления металла возможен в том случае, если он сопровождается понижением свободной энергии системы (металл+среда — продукты окисления) при этом продукты окисления являются наиболее устойчивыми. [c.7]

Хотя подобные вопросы, связанные с упругостью диссоциации соединений металлов в соприкосновении с различными газами и металлической фазой, приобретают большое практическое значение с точки зрения повер.хностного окисления, их полное рассмотрение входит скорее в задачу книг по химической термодинамике, а не в. задачу настоящей монографии. Реальная ценность определения влияния давления газа на скорость окисления сводится к помощи в деле выяснения механизма окисления. [c.75]

Поскольку все функции М и N рассчитываются исходя нз стандартного состояния реагентов и поскольку с точки зрения термодинамики безразлично считать, что -твердое железо окислится сначала до закиси, а потом она растворится в железе или, наоборот, принять, что сначала твердое железо расплавится, а уж затем в расплавленном виде вступит в реакцию с растворенным в жидком железе кислородом, необходимо сочетать процесс окисления жидкого железа с предварительно имеющим место процессом плавления железа. Для последнего нами выведено уравнение, учитывающее все промежуточные полиморфные превращения [c.231]

Термодинамика реакций окисления азота [c.273]

Термодинамика процесса окисления углерода Общая характеристика процесса [c.146]

Термодинамика газовой коррозии. Термодинамическая возможность процесса газовой коррозии с образованием окисной пленки определяется величиной изменения свободной энергии системы. Существует удобная форма определения термодинамической возможности протекания коррозии за счет окисления металла, которая сводится к сравнению упругости диссоциации полученного продукта реакции окисления с парциальным давлением кислорода в газовой фазе. [c.46]

Ранее были рассмотрены различные формы энергии . Как известно, энергия может быть преобразована из одной формы в другую форму. При этом соблюдается баланс в процессах преобразования энергии, установленный первым законом термодинамики. Во многих устройствах, используемых человеком в повседневной деятельности, происходят процессы преобразования энергии. В цилиндре ДВС окисляется топливо, в результате чего химическая энергия топлива преобразуется в тепловую форму. В настоящее время реакция окисления топлива является основным способом получения энергии в тепловой форме. В дальнейшем с помощью специальных машин эта форма энергии может быть изменена в механическую, электрическую и иную форму. [c.290]

Последние четыре главы, объединенные автором в отдельную часть, посвящены вопросам количественной оценки коррозионных процессов и представляют несомненный теоретический и практический интерес. В них излагаются методы измерения кинетики окисления и коррозии в электролитах, теоретическое исследование роста пленок, поляризационные измерения толщины пленок, распределение потенциала в электролитических ячейках, определение скоростей коррозии, применение термодинамики к проблемам коррозии, статическая обработка экспериментальных результатов и пр. [c.7]

ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.41]

Глава П1. Термодинамика и кинетика химического окисления металлов [c.587]

Тафеля уравнение 66 Термодинамика окисления 11 Тока обмена плотность 64 Траспассивное состояние 119 [c.221]

Идея применения промежуточных окисных пленок-подслоев реализована при разработке технологии нанесения тугоплавких окислов на графит и тугоплавкие металлы [1, с. 121 и 124], у которых естественные окисные пленки с позиций термодинамики (см. таблицу) и прочности соединения с основой применить не представляется возможным. Необходимые окисные пленки (СГ2О3, А12О3 и 8]02) получали путем поверхностного легировашш подложки и последующего окисления. Прочные химические связи в контактной зоне образуются при температуре подложки порядка 500—800° С. Прочность сцепления достигает 4—5 кгс/мм . [c.94]

ПИЯ на термодинамику и кинетику окиеления и коррозии [100— 112]. Высказывались предположения, что механические напряжения влияют на скорости коррозии путем изменения формы кинетического закона [106], хотя такие представления и вызывают возражения [109]. Кроме того, некоторые теории [101] и экспериментальные наблюдения [35, 108] указывают на возможность ускорения коррозии вследствие разрушающего воздействия приложенного напряжения на поверхностную пленку коррозионных продуктов. Недавние исследования коррозии жаростойких сплавов Со—Сг—А1 и N1—Сг—А1 (без добавок и с добавками иттрия, улучшающими адгезию окисла [Ш]) показали, что, хотя деформация под действием высоких сжимающих напряжений может приводить к короблению и растрескиванию пленок АЬОз, степень последующего отслаивания и повторного окисления, т. е. кинетика окисления, существенно не изменяется [110]. [c.25]

Наряду с экспериментальными работами С. С. Крамаренко проводит исследования механизма, кинетики и термодинамики процесса окисления высокообводненных горючих под давлением при неполном испарении воды [237]. На основе этих исследований автор предложил следующую классификацию горючих элементов в зависимости от характера поведения их в водно-газовой системе [c.289]

Существуют различные методы исследования окисления кинетические, структурные и энергетические. Кинетические методы необходимы для количественной оценки скорости окиотения, структурные — для исследования продуктов реакции, энергетические - дают информацию о термодинамике процесса, о прочности сил связи в решетках окислов и сплавов. Рассмотрим эти методы применительно к сплавам для нагревателей. Наибольший интерес представляют методы изучения толстых окисных слоев, которые характерны для нагревателей, а также методы исследования тонких пленок, которые присутствуют на металле в состоянии поставки. [c.16]

В этой главе рассматриваются физико-химические закономерности процессов, протекающих в период окисления, восстановления, легирования и во время выпуска металла в ковш и разливки, а также при вакуумировании. Термодинамика процессов выплавки нержавеющих сталей тщательно изучалась, особенно в последнее двадцатилетие, что, несомненно, было связано как с применением газообразного кислорода и переходом на метод переплава отходов, так и с резким увеличением объема производства нержавеющих сталей. Уточнение влияния значительных количеств хрома (а в ряде случаев и маргаи- [c.51]

Зарцын И. Д. Термодинамика и кинетика избирательного окисления компонентов интерметаллических фаз в растворах электролитов Дис.. .. канд. хим. наук. Воронеж, 1986. 178 с. [c.201]

Ответ. Чтобы вычислить параболическую константу скорости К, необходимо знать коэффициент диффузии D как функцию активности одного компонента в слое продукта коррозии. В случае окисления железа до закиси прекрасное количественное соответствие получили Химмель и Биршеналл, которые измерили я К я D. В случае сульфида серебра, где D в слое продукта фактически постоянно, пока, очевидно, долн но наблюдаться расхождение между вычисленной и измеренной величиной D. Необходимы другие примеры точных сравнений, потому что эта проблема является одной из интереснейших проблем в общей теории необратимой термодинамики, так как показывает область, в пределах которой мы можем получить скорости, пропорциональные сродству. [c.37]

Рассмотрены основные процессы, протекающие в металлах и сплавах при окислении, и их термодинамика. Описаны закономерности прямого окисления металлов и сплавов. Приведены различные реакции в смешанных средах и виды гортчей коррозии. Особое внимание уделено методам контроля защитной атмосферы и механизму воздействия примесей на структуру и свойства образующейся оксидной пленки. [c.223]

В то время как в энтропийном методе ограничиваются использованием только эксергии тепла, в эксергетическом методе вводится, кроме эксергии тепла и эксергии массы рабочего тела (потока рабочего тела), еще химическая эксергия топлив. Под последней понимают максимальное количество работы, которое может быть получено при окислении топлива. Деление эксергии на три разновидности свидетельствует о путанице представлений по поводу смысла понятия эксергии. Наиболее четким является представление об эксергии тепла, т. е. о превратимой части тепла. Все другие виды энергий (кроме тепла) полностью взаимопревратимы и не нуждаются ни в термодинамическом анализе, ни в понятии эксергии. Потребность в термодинамическом анализе появляется тогда, когда организованная энергия,. хотя бы частично, переходит в тепло (например, при трепни или горении). Процесс использования этого тепла описывается вторым принципом термодинамики и термодинамическим анализом при помощи параметров состояния и коэффициентов, характеризующих степень не-356 [c.356]

Пользуясь заксдамн химической термодинамики, можно определить условия, при которых наступает равновесие между начальными и конечными продуктами реакций в закрытых системах при постоянных температуре и давлении. Анализ показывает, что равновесие устанавливается при определенных соотношениях парциального давления водорода и пара воды. Если это отнощение велико, то начинается восстановление окислов железа, если оно мало, наблюдается окисление железа молекулами воды. Шедрон определил количественные характеристики этого явления при различных температурах, представив ях в виде диаграммы (рис. 1.8). [c.27]

Хотя в условиях металлургических процессов карбид РезС термодинамически неустойчив, медленный распад его при температуре ниже 1100° С заставляет считаться с ним как с возможным соединением данной системы, ибо при этом изменяется равновесный состав газовой фазы в направлении уменьшения концентрации окиси углерода, поскольку способность к окислению углерода, растворенного в железе, при прочих равных условиях меньше, чем свободного углерода. С точки зрения термодинамики углерод при растворении в железе снижает свою активность. Наоборот, активность углерода, входящего в состав термодинамически неустойчивого цементита (РезС), выше, чем активность графита, и равновесное содержание окиси углерода, полученной в результате об- [c.73]

Проблему источника тепловой энергии решала не термодинамика, а химия. Было установлено, что в результате химического взаимодействия некоторых веществ с кислородом (окисления) выделяется большое количество энергии в тепловой форме. Этот научный факт широко использовался в практической деятельности. Для отопления помещений и обеспечения первых тепловых машин (паровых двигателей) использовались дрова, а позднее — з голь. Вещества, выделяюпще при окислении большое количество энергии в тепловой форме, были названы топливом. Следовательно, древесина, уголь, спирт, бензин, метан — это топливо. [c.166]

Прежде чем закончить описание математических моделей диффузии в непрерывной среде, следует вкратце остановиться на диффузии в гетерогенных и многофазных системах. Подобные задачи возникают как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях. В однофазных системах уравнение баланса (1.7) выполняется всегда, по крайней мере в неподвижной лабораторной системе отсчета. Одиако в условиях фазового роста и перемещения поверхности раздела фаз уравнение (1.7) оказывается непригодным и должно быть заменено аналогичным уравнением, записанным для движущейся системы координат. Последнее уравнение будет. выполняться в каждой области гомогенности. Необходимо также задать условия сопряжения на поверхностях раздела, связывающие между собой концеитрации одного и того же компонента в двух смежных фазах. Согласно второму Закону термодинамики одним из таких условий является непрерывность химического потенциала при переходе через поверхность раздела. Часто используется второе условие, а именно непрерывность потока рассматриваемого компонента при переходе через границу фаз. Таким образом, концентрация Данного компонента i и ее градиент ие должны быть одновременно непрерывными прн переходе через поверхности раздела в гетерогенных системах. Прекрасным примером подобной диффузионной задачи может служить задача об окислении металла с образованием двух или большего числа окислов с составами, отвечающими различным стехиометрнческим соотношениям. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...