Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 6/2018(9))

Экспериментальная часть Для реакции были выполнены термодинамические расчеты, которые представлены в таблице 1 и 2: Z r 0 2 + 2Ca ^ Z r + 2СаО. По формулам, приведенным ниже: Д/ Я° =Д/ Я2,98+Д/ С29в • (Т - 298), Ar G$ = АгН0 - ArS0 •Т, где n — количество моль вещества; T\, T 2 — стандартная температура (25 °С) и температура 850 °С; А^С298 — стандартная теплоемкость при 25 °С; кгНг98 — стандартная энтальпия образования; — энтропия образования вещества. Таблица 1 Рассчитанные термодинамические параметры при 850 °С Элементы AfH°(298), кДж/моль [4] AfS(298), Джмоль'1К'1[4] Cp(298), Джмоль'1град'1[4] AfH(850), кДж/моль AfS(850), Дж-моль'1-К'1 Ca 0 42 26,2800 21,6810 34,8648 Zr 0 39 25,1500 20,7488 33,3656 Zr02 -1101 51 56,0400 -1054,7670 74,3463 Ca0 -635 40 42,8000 -599,6900 56,7813 Таблица 2 Рассчитанная энергия Гиббса для реакции кальция и оксида циркония при 850 °С ArH(850), кДж/моль ArS(850), Джмоль- 1 К -1 ArG(850), кДж/моль -167 2,8523 -170,4294 Полученное значение энергии Гиббса свидетельствует о том, что данная реакция термодинамически осуществима. Исходные материалы и методика В качестве исходных материалов использовали: 1. литые гранулы кальция (ТУ 083.5.290-92); 2. оксид циркония (ТУ 6-09-2486-77). Восстановление проводили в реторте-реакторе из нержавеющей стали внутренним диаметром 100 мм с рубашкой водяного охлаждения вакуумного уплотнения и крышкой, имеющей патрубки для ввода термопары и вакуумирования. Схема установки приведена на рисунке 1. 73