​​​​​​​Пользуясь положением теории СИР (совершенных ионных растворов), рассчитать концентрацию серы в жидком железе, находящемся в равновесии со шлаком состава, мас.% СаО-50; Na2O – 9; MnO – 17; FeO – 12; SiO2 – 8; P2O5 – 2; CaS – 2 (Решение → 28373)

Заказ №38836

Пользуясь положением теории СИР (совершенных ионных растворов), рассчитать концентрацию серы в жидком железе, находящемся в равновесии со шлаком состава, мас.% СаО-50; Na2O – 9; MnO – 17; FeO – 12; SiO2 – 8; P2O5 – 2; CaS – 2

Решение:

Большинство реакций в процессах производства металлов происходит при участии веществ, растворенных в расплавах. Основной характеристикой находящегося в растворе компонента является его концентрация, которая определяет термодинамические свойства растворенного вещества. Поэтому знание термодинамических характеристик реагирующих веществ в растворенном состоянии при той или иной концентрации в растворе очень важно для расчета равновесий многих металлургических процессов. Концентрация компонентов в растворе обычно выражаются в процентах по массе или в мольных долях. Для пересчета состава раствора, выраженного в процентах по массе на мольные доли компонентов, обычно определяют число молей всех компонентов в 100г раствора. Тогда мольная доля i-го компонента в растворе   k i i i i i M i M x ([% ]/ ) [% ]/ где [%I] – массовый процент i-го компонента в растворе; Мi – атомная или молекулярная масса i-го компонента k – число компонентов раствора. Активность компонентов в металлическом расплаве. Способность вещества реагировать с другими веществами, определяется величиной химического сродства и количественно оценивается изменением свободной энергии в результате химической реакции. Если реагирующие вещества находятся не в чистом виде, а в растворенном состоянии, то их способность к взаимодействию или химическое сродство дополнительно определяются их концентрацией в растворе. С уменьшением концентрации вещества в растворе соответственно уменьшается и его способность к реагированию с другими веществами. Основные законы для растворов – законы Рауля и Генри – справедливы только для идеальных растворов. Применение законов идеальных растворов к реальным системам неизбежно носит приближенный характер. Для того, чтобы сделать возможным применение законов идеальных растворов к реальным системам, вместо концентрации растворенных веществ используют значения их активности в растворе. 1. Определим число молей компонентов в 100г шлака, используя соотношение ni=[%I]/Mi результаты расчета приведены ниже в таблице СаО-50; Na2O – 9; MnO – 17; FeO – 12; SiO2 – 8; P2O5 – 2; CaS – 2 № Компоненты шлака Молекулярная масса компонентов % по массе Число молей в 100г шлака 1 СаО 56,08 50 0,892 2 Na2O 61,98 9 0.145 3 MnO 70,94 17 0,240 4 FeO 71,85 12 0,167 5 SiO2 60,09 8 0,133 6 P2O5 109,94 2 0,018 7 CaS 72,78 2 0,027 Σni 1,622 Определяем число грамм-ионов катионов и анионов в шлаке, в соответствии с уравнениями диссоциации компонентов шлакового расплава