В состоянии равновесия скорость растворения равна скорости удаления

Поскольку процессы сварки обычно протекают в условиях постоянства давления, то наибольшее влияние на смещение равновесия при них оказывает температура. Вычисление констант равновесия химических реакций можно проводить экспериментальным или расчетным путем. Расчетное определение их основано на использовании термодинамических данных.

Тест на сообразительность.

В какую сторону будет смещаться состояние равновесия реакции:

- Q + 2FeO + Si ↔ SiO₂ + 2Fe

- при повышении температуры?

- при понижении температуры?

Таким образом, можно сказать, что переход системы из устойчивого состояния при низкой температуре в относительно устойчивое при высокой температуре всегда сопровождается поглощением тепла (плавление, испарение, парообразование, превращение a-Fe ® g-Fe и др.).

Обратный же переход будет сопровождаться выделением тепла (затвердевание жидкого металла, конденсация пара и пр.).

ЯВЛЕНИЯ В ЖИДКИХ СРЕДАХ И НА ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА ФАЗ

В зоне сварки плавлением весьма важное значение имеют процессы, протекающие в жидких фазах и на границе раздела фаз.

Фазой в физической химии называется однородная часть системы, отделенная от других ее частей видимыми поверхностями раздела.

Фазами в зоне сварки являются газовая среда, жидкий шлак, жидкий и твердый металлы.

К числу важнейших процессов в зоне сварки следует отнести взаимодействие жидких фаз с газами и оксидами.

Растворение газов. Допустим, что есть двухфазная система, состоящая из газовой и жидкой фаз, и один из компонентов газовой фазы может растворяться в жидкой фазе.

Химические элементы (газы) могут создавать в жидкости химические соединения или растворы: в жидкой фазе появляются молекулы реагирующих компонентов или ионы молекул.

Растворение: нейтральные атомы (молекулы) растворимого вещества проникают в толщу растворителя и занимают место между атомами и молекулами растворителя. Пузырьки.

Между жидкой и газовой фазами происходит обмен газовым компонентом.

При заданной температуре скорость растворения газа в жидкой фазе можно считать пропорциональной его парциальному давлению р в газовой фазе,

а скорость его удаления из жидкости - пропорциональной его концентрации С в жидкой фазе.

В равновесном состоянии концентрация газа в жидкости С = k*p где k— константа Генри, определяющая растворимость газа в жидкости при данной температуре; р — парциальное давление газа в газовой фазе, am. ( C и p являются показателями концентрации компонента, соответственно, в жидкости и газе.)

Эта зависимость была установлена Генри и названа законом Генри.

Закон Генри справедлив лишь при малой растворимостии в том случае, если растворенный газ не вступает с жидкостью в химическиереакции.

Этот закон применим к идеальным и разбавленным растворам. Для всех компонентов (газов и жидкостей) имеются предельные максимальные значения растворения (состояние насыщения), которые зависят от температуры и выше которых жидкость не принимает газ.

В большинстве случаев при растворении газов в жидком металле с повышением температуры предельное насыщение возрастает. Но при приближении к кипению – снижается. Если концентрация газа в жидком металле при заданной температуре превышает состояние насыщения, то избыток начинает выделяться в виде газовых пузырьков (поры).

В жидком металле растворяются газы, находящиеся в атомарном состоянии, и те из них, которые имеют незаполненные валентные оболочки (Н, N) и не образуют с металлом ионных связей (подобно кислороду).

Обычным состоянием таких газов является молекулярное, поэтому перед растворением должна пройти их диссоциация,

Дата добавления: 2015-06-26