Πυρομεταλλουργία: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Γραμμή 13:
Οι αντιδράσεις που συνδέονται με τις πυρομεταλλουργικές διεργασίες μπορεί να είναι εξώθερμες ή ενδόθερμες. Εξώθερμη είναι για παράδειγμα η οξείδωση του [[σιδηροπυρίτης|σιδηροπυρίτη]] (FeS<sub>2</sub>) προς βουστίτη (FeO) στους 1000°C. Αντιθέτως ενδόθερμη είναι η αναγωγή του οξειδίου του [[ψευδάργυρος|ψευδαργύρου]] (ZnO) από μονοξείδιο του [[άνθρακας|άνθρακα]] (CO) προς αέριο ψευδάργυρο (Zn) στους 1300 με 1350°C. Αναλόγως, για τον έλεγχο των πυρομεταλλουργικών αντιδραστήρων απαιτείται είτε ψύξη (με εμφύσηση αέρα, με ψεκασμό νερού, κ.λπ.) είτε παροχή ενέργειας (π.χ. με προθέρμανση των υλικών, με ταυτόχρονη καύση, κ.λπ.). Η εκτίμηση της ενέργειας που εκλύεται ή απαιτείται για μια πυρομεταλλουργική αντίδραση γίνεται με απλούς θερμοδυναμικούς υπολογισμούς και με βάση την [[ενθαλπία]] σχηματισμού (Δ''Η'') και την [[θερμοχωρητικότητα]] (''c<sub>p</sub>'') των αντιδρώντων και των προϊόντων<ref>O. Kubaschewski and C. B. Alcock, ''Metallurgical Thermochemistry'', 5th edition, Pergamon Press, Oxford, UK 1979.</ref>.
Εξαιτίας των υψηλών θερμοκρασιών, οι πυρομεταλλουργικές αντιδράσεις είναι συνήθως πολύ γρήγορες και το αποτέλεσμα (π.χ. η σύσταση ενός τήγματος) εξαρτάται κυρίως από την θερμοδυναμική ισορροπία και όχι από την κινητική. Η ανάλυση της θερμοδυναμικής ισορροπίας μίας πυρομεταλλουργικής αντίδρασης γίνεται με εκτίμηση της πρότυπης ελεύθερης ενθαλπίας στην θερμοκρασία ''Τ
<div align="center">
Δ''G''°<sub>''T''</sub> = Δ''H''°<sub>''T''</sub> – ''T''Δ''S''°<sub>''T''</sub> = –R''T'' ln''K''
Γραμμή 21:
Με βάση θερμοδυναμικούς υπολογισμούς, δημιουργούνται πολλά χρήσιμα διαγράμματα όπως τα διαγράμματα ελεύθερης ενθαλπίας ή ''διαγράμματα Ellingham''. Στο διάγραμμα Ellingham για τα οξείδια<ref>[http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/ellingham_diagrams/ellingham.php "The Ellingham diagram"], University of Cambridge, UK, 2006(;).</ref>, υπολογίζεται η ελεύθερη ενθαλπία για την αναγωγή μεταλλικών οξειδίων προς τα αντίστοιχα μέταλλα με μονοξείδιο του άνθρακα (CO) ή υδρογόνο (H<sub>2</sub>). Παρομοίως χρησιμοποιείται το διάγραμμα Ellingham για θειούχες ενώσεις, για αλογονούχες ενώσεις, για νιτρίδια κ.λπ.<ref>[http://www.engr.sjsu.edu/ellingham/ "Ellingham Diagram Web Project"], San José State University, San José, California, USA, 2007.</ref>.
Με θερμοδυναμικούς υπολογισμούς προκύπτουν επίσης και τα διαγράμματα επικρατούσας φάσης ή ''διαγράμματα Kellogg''<ref>[http://www.crct.polymtl.ca/predomweb.php FactSage, "Predom-Web"], 2005.</ref>, που δείχνουν την φάση που επικρατεί υπό συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης αερίων συστατικών. Τέλος, με παρόμοιους υπολογισμούς σχεδιάζονται και τα διάφορα [[διάγραμμα φάσεων|διαγράμματα φάσεων]].
==Πυρομεταλλουργικές διεργασίες==
| |||