Как взаимодействуют атомы As и Ir

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов As и 10 моль атомов Ir в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 As + 10 Ir298–877 K10 As_-a,metal + 10 Ir

10 As + 10 Ir877–1920 K10 Ir + 2.5 As4 (gas)

10 As + 10 Ir1920–3000 K10 Ir + 5 As2 (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ir и As*

Анализ термодинамического равновесия системы иридий-мышьяк указывает на отсутствие выраженного химического сродства между данными элементами в широком температурном интервале. Отсутствие стабильных интерметаллических соединений при низких температурах свидетельствует о высокой когезионной энергии иридия, который, будучи благородным металлом платиновой группы, проявляет значительную химическую инертность по отношению к полуметаллам в данных условиях.

С повышением температуры основным процессом становится переход мышьяка в газовую фазу. Наблюдаемая смена доминирующего компонента газовой смеси с тетрамера As4 на димер As2 при достижении критической отметки в 1920 К объясняется классическим термодинамическим законом: при высоких температурах энтропийный вклад становится определяющим, что способствует диссоциации более крупных молекулярных кластеров на более простые формы.

Тот факт, что иридий остается в неизменном состоянии на протяжении всего расчетного диапазона, подтверждает термодинамическую неустойчивость возможных фаз Ir-As по сравнению с чистыми компонентами при атмосферном давлении. С точки зрения материаловедения, подобные результаты позволяют сделать вывод о возможности получения композиционных материалов из этих компонентов без образования химических связей на границах раздела фаз, либо о необходимости применения методов синтеза под высоким давлением для стабилизации потенциальных соединений. Данный расчет полезен при проектировании защитных покрытий или изучении процессов легирования тугоплавких металлов летучими компонентами.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.