Magda Filipek 10.05.2013
Magdalena Brzostek
Olga Góral
Sprawozdanie
Analiza termiczna
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest sporządzenie i omówienie diagramu równowag fazowych ciecz- ciało stałe układu dwuskładnikowego Bi- Sn.
Kolejność wykonywania czynności
Do chwytaka wstawiono poszczególne ampuły, a następnie umieszczono w nich końcówki termopar i całość podgrzewano kuchenką elektryczną.
Włączono komputer, następnie uruchomiono program Analiza termiczna 0.1 w celu sporządzenia krzywej chłodzenia dla każdej próbki.
Dogrzano próbki do temperatury 290 5
Zmniejszono napięcie do 75% wartości i odczekano ok. 20 minut w celu wyrównania się temperatur pomiędzy próbkami
Rejestrowano krzywe chłodzenia do momentu, gdy temperatura próbek obniżyła się do 100C.
Uzyskane krzywe chłodzenia wydrukowano i dołączono do sprawozdania.
Opracowanie wyników
Nr próbki
0
1
2
3
4
5
6
7
Skład / % Bi
7,0
17,4
25,0
37,9
50,0
57,6
70,0
82,6
Temperatury topnienia czystych składników:
Sn- 231,9C
Bi - 271,0 C
3.1 Interpretacja krzywych chłodzenia Na krzywej chłodzenia próbki 0 widoczne jest załamanie, brak jest natomiast temperatury zatrzymania. Świadczy to o całkowitej mieszalności stopu cyny i bizmutu o składzie próbki 0 we wszystkich temperaturach.
Na krzywych chłodzenia próbek 1,2, 3, 4, 6, 7 pojawia się załamanie, co świadczy o przecięciu krzywej likwidusu. Załamanie odpowiada wytrąceniu się pierwszego kryształu roztworu stałego. Na krzywych widoczna jest również temperatura zatrzymania świadcząca, że skład fazy ciekłej odpowiada składowi punktu eutektycznego.
Krzywa chłodzenia próbki 5 nie zawiera temperatury załamania. Widoczne jest zatrzymanie o najdłuższym czasie. Na tej podstawie można wnioskować, że skład próbki jest bliski składowi eutektycznemu.
3.2 Wyznaczono metodą graficzną czas trwania zatrzymania oraz temperatury zatrzymania i załamania.
Czas zatrzymania wyznaczono rysując styczne do wykresu krzywej chłodzenia przed i po temperaturze zatrzymania oraz kreśląc odcinek równoległy do osi czasu, przecinający obie styczne w temperaturze zatrzymania. Następnie odcinek odmierzono na osi czasu i uzyskana wartość odpowiada szukanemu czasowi zatrzymania. Wyznaczone graficznie czasy zatrzymania miały zbliżone wartości do czasów zatrzymania odczytanych w programie.
(…)
… błędami. Wynikają one z tendencji cieczy do przechładzania się i niedokładności sprzętu pomiarowego. Czynniki te utrudniają dokładne odczytanie temperatur i czasu na krzywych chłodzenia.
5. Bibliografia
Bareła R., Sporzyński A., Ufnalski W., Chemia fizyczna ćwiczenia laboratoryjne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000r.
Pigoń K., Ruziewicz Z., Chemia fizyczna 1. Podstawy…
… eutektyk
Dla próbek 1-5 otrzymano równanie prostej, która zawiera odcinek odpowiadający jednemu z boków trójkąta Tammana, od strony roztworu stałego
tz = 1528,92 wBi -196,57
Dla próbek 6,7 otrzymano równanie prostej, która zawiera odcinek odpowiadający drugiemu z boków trójkąta Tammana, od strony ograniczonej mieszalności składników:
tz = -2023,81 wBi + 1976,67
Skład eutektyku odpowiada punktowi przecięcia powyższych prostych:
wBiE = 0,6117
Składy faz α i β odpowiadają wierzchołkom trójkąta Tammana, które leżą na osi OX. Zatem:
0 = 1528,92 wBi -196,57
wBiα = 0,1286
0 = -2023,81 wBi + 1976,67
wBiβ = 0,9767
Wykres 1. Trójkąt Tammana
3.4 Diagram fazowy badanego układu
L- obszar występowania fazy ciekłej, składniki mieszają się bez ograniczeń
α- obszar występowania roztworu stałego bizmutu w cynie
β…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)