Ellingham: Thermochemistry

Ellingham vẽ sơ đồ mà bạn đã biết từ khóa học nhiệt động lực học, ngoại trừ việc mỗi đường thẳng được tính toán trên thiết bị của bạn từ hệ số Shomate của NIST-JANAF thay vì được vẽ từ hình trong sách giáo khoa. Chạm vào một đường thẳng để đọc năng lượng tự do hình thành tiêu chuẩn của nó ở bất kỳ nhiệt độ nào, cùng với phương trình tạo ra nó và nguồn gốc của nó. Chạm vào đường thẳng thứ hai và ứng dụng sẽ tìm ra điểm giao nhau của hai đường thẳng, sau đó cho biết nguyên tố nào khử oxit của nguyên tố kia ở trên điểm đó.

Được thiết kế dành cho sinh viên luyện kim, các nhà luyện kim quy trình và bất kỳ ai đã từng phải giải thích một con số cho người khác khi họ hỏi nó đến từ đâu.

Mỗi con số đều thể hiện cách tính toán của nó

Phương trình, được trình bày đúng cách

Trích dẫn đầy đủ, đến cả mã định danh NIST WebBook cho mỗi loài

Phạm vi nhiệt độ mà dữ liệu cơ bản thực sự bao phủ

Từ chối khi bạn yêu cầu nhiệt độ mà phạm vi đó không đạt tới

Điều cuối cùng đó chính là điểm mấu chốt. Hãy hỏi về quá trình oxy hóa magie ở 1200°C và ứng dụng sẽ không trả lời. Dữ liệu được NIST thống kê cho magie dừng lại ở 1093°C, vì vậy phản ứng bị tạm dừng với magie được xác định là chất giới hạn. Trên sơ đồ, quy tắc tương tự cũng được thể hiện: một đường thẳng dừng lại ở nơi dữ liệu của nó dừng lại, thay vì được vẽ tiếp vào vùng mà không ai đo được. Một con số bị tạm dừng là trung thực. Một con số được ngoại suy một cách âm thầm thì không trung thực.

Sơ đồ tương tác: Mười hai phản ứng trên hai mươi mốt chất, tất cả đều được chuẩn hóa theo một mol O2 để các đường thẳng có thể so sánh trực tiếp. Bởi vì các hệ số trên mỗi đoạn của NIST được cung cấp như đã công bố, những thay đổi độ dốc quan trọng sẽ tự động xuất hiện từ dữ liệu: điểm uốn tại điểm Curie của sắt, các điểm gãy tại điểm nóng chảy và sôi. Không có gì được làm mịn và không có gì được vẽ bằng tay.

Bốn đại lượng, ở bất kỳ nhiệt độ nào

dH, enthalpy chuẩn của phản ứng

dS, entropy chuẩn của phản ứng

dG, năng lượng tự do Gibbs chuẩn, bằng dH trừ T dS

K, hằng số cân bằng, từ dG và mối quan hệ van't Hoff

Ai khử ai? Chọn hai phản ứng và ứng dụng sẽ giải quyết nhiệt độ giao nhau bằng phương pháp chia đôi trong khoảng nhiệt độ mà hai phản ứng cùng chia sẻ, sau đó nêu kết quả theo cách bạn thường nói. Cacbon khử FeO ở nhiệt độ trên 771°C. Dưới mức đó thì không. Cả hai đường cong cacbon kinh điển đều có ở đó: đường cong C thành CO2 tăng và đường cong C thành CO giảm, giúp cho quá trình khử cacbon hoạt động.

Tìm hiểu, nếu sơ đồ này còn mới lạ với bạn. Một bài giới thiệu gồm bảy phần: sơ đồ Ellingham là gì, tại sao các đường cong tăng và tại sao đường cong cacbon giảm, bốn đại lượng mà ứng dụng tính toán, cách đọc ai khử ai, các con số đến từ đâu, bảng thuật ngữ và tài liệu tham khảo thêm. Chỉ cần đọc một lần, sơ đồ sẽ không còn là một bức tường các đường thẳng nữa.

Tài liệu tham khảo, luôn sẵn sàng

Mọi phương trình mà ứng dụng tính toán đều được trình bày kèm theo trích dẫn

Tất cả 21 loài với phạm vi nhiệt độ và mã định danh WebBook

Sử dụng Kelvin hoặc Celsius, không bao giờ sai lệch về độ chính xác

Được thiết kế để bảo mật

Không cần tài khoản, không cần đăng ký

Không quảng cáo, không theo dõi, không phân tích, không thu thập dữ liệu

Không yêu cầu quyền truy cập internet. Ứng dụng không thể thực hiện cuộc gọi mạng, kể cả vô tình.

Hoạt động trong phòng thí nghiệm, giảng đường hoặc trên máy bay

Về dữ liệu: các giá trị nhiệt hóa học là Bảng Nhiệt hóa học NIST-JANAF (Chase 1998) thông qua WebBook Hóa học NIST, một sản phẩm của Chính phủ Hoa Kỳ và do đó thuộc phạm vi công cộng. Than chì là trường hợp ngoại lệ duy nhất, phù hợp với dung lượng nhiệt được lập bảng của NIST vì WebBook liệt kê nó là bảng Cp chứ không phải hệ số Shomate; ứng dụng cũng nói như vậy, và sự phù hợp được kiểm tra so với các đường carbon cổ điển. NIST không liên kết với ứng dụng này và không chứng thực nó.

Xin lưu ý: Ellingham cung cấp các ước tính sàng lọc trạng thái tiêu chuẩn cho giáo dục và định hướng. Các giả định này dựa trên các pha ngưng tụ thuần túy ở hoạt độ đơn vị và áp suất 1 bar, và chúng bỏ qua hành vi của dung dịch, do đó đây không phải là kết quả đã được hiệu chỉnh hoạt độ và không phải là thông số kỹ thuật. Hãy xác nhận lại với dữ liệu áp dụng trước khi dựa vào con số này.