Теплофизические свойства веществ
Масс-спектрометрическое термодинамическое исследование системы $\rm Fe_2\rm O_3$–$\rm TiO_2$
В. Л. Столяроваab, С. И. Лопатин
a,
В. А. Ворожцовa, А. В. Федорова
b, А. А. Селютин
b,
А. Л. Шиловa a Институт химии силикатов имени И. В. Гребенщикова РАН, г. Санкт-Петербург
b Санкт-Петербургский государственный университет
Аннотация:
Методом высокотемпературной дифференциальной масс-спектрометрии изучены процессы испарения и термодинамические свойства образцов системы
$\rm Fe_2\rm O_3$–
$\rm TiO_2{,}$ содержащих
$25{,}~35$ и
$45$ мол.
$\%$ оксида железа. Как показано ранее, при температурах выше
$1400$ К
$\rm Fe_2\rm O_3{,}$ теряя кислород, превращается в
$\rm FeO$. Поэтому в данной работе проведено масс-спектрометрическое термодинамическое исследование системы
$\rm FeO$–
$\rm TiO_2$ при температуре
$1760$ К. Определены состав и парциальные давления пара, а также значения активностей
$\rm Fe)$ и избыточной энергии Гиббса в системе
$\rm FeO$–
$\rm TiO_2$. Привлечение полинома Вильсона позволило впервые оценить энтальпию смешения и избыточную энтропию в системе
$\rm FeO$–
$\rm TiO_2$ при
$1760$ К. Проведено моделирование термодинамических свойств расплавов системы
$\rm FeO$–
$\rm TiO_2$ при
$1760$ К на основе обобщенной решеточной теории ассоциированных растворов, и рассчитаны относительные числа связей различного типа в модельной решетке расплава, свидетельствующие о предпочтительном образовании связей
$\rm Fe$–
$\rm O$–
$\rm Ti$ при содержании
$\rm FeO{,}$ равном
$55$ мол.
$\%$. Показано, что при температуре
$1760$ К найденные значения избыточной энергии Гиббса в системе
$\rm Feo$–
$\rm TiO_2$ свидетельствуют об отрицательных отклонениях от идеальности.
УДК:
544.31
Поступила в редакцию: 13.09.2023
Исправленный вариант: 13.09.2023
Принята в печать: 03.10.2023
DOI:
10.31857/S0040364423060145