Примеры использования терминов и представлений физической химии при решении практических задач

Пример 1. Рассмотрим реакцию окис­ления марганца, растворенного в жид­ком железе:

[Мп] + (Fe) = (МпО) + Fe _ж,

ΔG⁰=-120 000+ 60 T.

Из соотношения для ΔG ° следует, что: а) при окислении марганца выде­ляется тепло; б) при повышении Т знак «минус» может поменяться на «плюс».

Какие факторы могут влиять на концентрацию Мп?

Из выражения для константы рав­новесия K_Мп = a _(МnO)/[Mn] - a _(Fe0) сле­дует, что [МП] = (1/К_Мп)(а _(Mn))/ a _(FeO)), т. е. чем меньше a _(FeO), тем больше [Мп].

Как уменьшить a _(FeO)? a. Можно раскислить ванну, т. е уменьшить окисленность и металла, и шлака. б. Создать благоприятные условия для протекания реакции [С] + (FeO) = = СО_Г + Fе_ж, тогда окисленность шла­ка (a _(FeO)) уменьшится и произойдет восстановление марганца из шлака.

Пример 2. Рассмотрим процессы удаления неметаллических включений (НВ). Если _нв-_газ < _нв-_Ме, то включение будет «прилипать» к пузырьку газа и всплывать вместе с ним (флотация включений). Если _нв._нв < _нв-_Ме, то будут наблюдаться коалесценция включений, их укрупнение.

Пример 3. Если в системе металл-шлак значение степени растекания Sр = W_АДГ - W_Kor, большое (работа адге­зии значительно больше работы коге-зии), то взаимное смачивание металла и шлака хорошее и отделить шлак от металла трудно. Если же W_Kor,» W_АДГ, то шлак не растекается по металлу, т. е. металл «оголяется», возрастает угар железа и т. п.