Как взаимодействуют атомы As и Tm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов As и 10 моль атомов Tm 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 Tm298–877 K10 As_-a,metal + 10 Tm

10 As + 10 Tm877–1920 K10 Tm + 2.5 As4 (gas)

10 As + 10 Tm1920–2220 K10 Tm + 5 As2 (gas)

10 As + 10 Tm2220–3000 K5 As2 (gas) + 10 Tm (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Tm и As*

Анализ термодинамического равновесия системы тулия и мышьяка указывает на отсутствие склонности компонентов к образованию устойчивых бинарных соединений в заданном диапазоне температур при атмосферном давлении. Наблюдаемое поведение системы определяется преимущественно физико-химическими свойствами индивидуальных элементов, а именно их летучестью и фазовыми превращениями.

В области низких и средних температур доминирующим процессом является изменение агрегатного состояния мышьяка. Переход от металлической формы к тетрамеру As4 при 877 К, а затем к димеру As2 при 1920 К, отражает классическую термодинамику газовой фазы этого полуметалла, где стабильность молекулярных кластеров определяется балансом энтропийного фактора и энергии связи As-As. Тулий, обладая высокой энергией кристаллической решетки, характерной для лантаноидов, остается в конденсированной фазе до достижения температуры 2220 К, после чего начинается его интенсивное испарение с переходом в газообразное состояние.

Отсутствие интерметаллических фаз в расчёте может свидетельствовать о том, что при данных условиях равновесие смещено в сторону индивидуальных компонентов или образование соединений термодинамически не выгодно по сравнению с выделением летучих форм мышьяка. С практической точки зрения подобные данные критически важны для проектирования процессов высокотемпературного синтеза и оценки потерь компонентов при термической обработке материалов на основе редкоземельных элементов. Кинетическое затруднение взаимодействия в этой системе может быть связано с низкой диффузионной способностью элементов в твердой фазе до момента достижения температур интенсивного испарения.



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