Как взаимодействуют атомы Ca и Tm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Ca 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 Ca + 10 Tm298–1752 K10 Ca_-a;-b + 10 Tm

10 Ca + 10 Tm1752–2220 K10 Tm + 10 Ca (gas)

10 Ca + 10 Tm2220–3000 K10 Ca (gas) + 10 Tm (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Tm и Ca*

Анализ равновесного состава системы кальций-тулий указывает на отсутствие выраженного химического сродства между данными элементами в исследуемом температурном диапазоне. Отсутствие интерметаллических соединений свидетельствует о том, что энтальпия образования возможных бинарных фаз недостаточно велика, чтобы обеспечить их термодинамическую устойчивость по сравнению с чистыми компонентами. В результате система ведет себя как смесь практически несмешивающихся веществ.

Температурная зависимость системы характеризуется последовательным переходом компонентов в газовую фазу, что определяется существенной разницей в их летучести и энергиях связи. При умеренных температурах система остается в конденсированном состоянии, однако при достижении порога в 1752 К начинается интенсивное испарение кальция. Это объясняется более низкой температурой кипения и возгонки кальция по сравнению с тулием, который, будучи тяжелым лантаноидом, обладает значительно более высокой когезионной энергией кристаллической решетки.

Полный переход системы в газообразное состояние при температурах выше 2220 К подтверждает преобладание энтропийного фактора над энтальпийным в области высоких температур. С точки зрения материаловедения, подобные расчеты имеют большое значение для разработки процессов вакуумной дистилляции или селективного разделения металлов, где различие в давлениях насыщенных паров позволяет эффективно управлять фазовым составом. Отсутствие химического взаимодействия упрощает возможные технологические операции по очистке компонентов, так как исключает необходимость разрыва прочных химических связей в интерметаллидах.



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