To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Łukasz Ciszewski Warszawa, 15.03.2013 Agata Danaj
Katarzyna Pluta
Analiza termiczna.
Celem pomiarów jest rejestracja krzywych chłodzenia 8 próbek mieszaniny, ich interpretacja, graficzne wyznaczenie czasów i temperatur zatrzymania oraz temperatur załamania.
Powyższe parametry pozwolą na określenie składu eutektyku metodą Tammana oraz narysowanie diagramu fazowego mieszaniny.
Pomiar oraz otrzymane wyniki:
Pomiarów dokonywano zgodnie z instrukcją, korzystając z 4 termopar, konwertera sygnału z termopar oraz komputera. Do ogrzania próbek użyto kuchenki elektrycznej zasilanej przy pomocy autotransformatora.
W rezultacie otrzymano krzywe chłodzenia z widocznymi punktami załamania oraz miejscami zatrzymania spadku temperatury. Na niektórych z wykresów na skutek przechłodzenia mieszanin punkty załamań są trudne do zauważenia.
Zgodnie z regułą faz Gibbsa :
, gdzie λ - liczba stopni swobody, n - liczba niezależnych składników układu
f - liczba faz w układzie.
Dla konkretnego przypadku p = patm= const. Ponadto izobara nie przechodzi przez punkt potrójny żadnego ze składników - liczba stopni swobody układu (λ) będzie równa:
Z powyższej zależności wynika, że zatrzymania spadków temperatur w czasie na wykresach reprezentują zerową liczbę stopni swobody układu (λ). Dla układów 2 składnikowych liczba faz (f) będących w równowadze jest wówczas równa fmax= 3.
Punkty załamania na krzywej oznaczają natomiast początek oraz koniec krystalizacji czystych składników α lub β z roztworu ciekłego na skutek niedostatecznej rozpuszczalności w temperaturze załamania.
Opis krzywych dla konkretnych próbek:
Próbka 0:
Na krzywej widoczne przechłodzenie spowodowane krystalizacją cyny z fazy ciekłej.
W idealnym przypadku, bez występowania przechłodzeń na krzywej powinny być widoczne dwa punkty załamania odpowiadające rozpoczęciu oraz zakończeniu krystalizacji.
Próbki 1, 2, 3, 4, 6, 7:
Na wykresach są widoczne punkty załamania (lub przechłodzenia w tych punktach) spowodowane krystalizacją fazy będącej w nadmiarze w stosunku do składu eutektycznego oraz zatrzymania spowodowane krystalizacją dwóch faz z roztworu ciekłego.
Próbka 5:
Próbka odpowiadająca składowi eutektycznemu, na krzywej chłodzenia brak załamania. Widoczne zatrzymanie spowodowane krystalizacją.
Tabela 1. Wartości temperatur załamania (Tzl), temperatur zatrzymania (
(…)
…
202
-
-
1
197
120
26,0
2
179
122
90,0
3
163
125
255,0
4
138
122
427,5
5
-
124
592,5
6
190
126
431,0
7
230
129
289,0
Na podstawie powyższych danych można naszkicować prawdopodobny diagram fazowy mieszaniny oraz przy użyciu metody Tammana wyznaczyć skład eutektyku:
57,6% molowych Bizmutu, 42,4% molowych Cyny
Wykres 1. Prawdopodobny diagram fazowy układu bizmut-cyna z naniesionym trójkątem Tammana, gdzie Xb - ułamek molowy bizmutu w układzie.
Wnioski:
Na podstawie danych doświadczalnych, przy pomocy programu MS Office Excel udało się naszkicować prawdopodobny diagram fazowy układu. Na skutek nieliniowości krzywych chłodzenia oraz przechłodzeń roztworu dane te są nieco rozbieżne, z tego względu przy szkicowaniu diagramu fazowego posłużono się średnią temperaturą zatrzymania. Linie likwidusów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)