Как взаимодействуют атомы Mn и Tm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Mn 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 Mn + 10 Tm298–2220 K10 Mn_-a;-b;-g;-d + 10 Tm

10 Mn + 10 Tm2220–2328 K10 Mn_-a;-b;-g;-d + 10 Tm (gas)

10 Mn + 10 Tm2328–3000 K10 Mn (gas) + 10 Tm (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Tm и Mn*

Анализ термодинамического равновесия системы марганца и тулия указывает на отсутствие химического взаимодействия между данными элементами в широком температурном диапазоне. Отсутствие образования интерметаллических соединений свидетельствует о низком химическом сродстве между переходным металлом и лантаноидом в газовой фазе, что может быть обусловлено высокой термодинамической устойчивостью чистых компонентов по сравнению с гипотетическими соединениями системы Mn-Tm.

Наблюдаемое поведение системы определяется исключительно физическими процессами перехода веществ из конденсированного состояния в газообразное. Последовательный характер изменения состава равновесной смеси отражает различие в летучести элементов: сначала при температуре около 2220 К происходит испарение тулия, в то время как марганец остается в конденсированной фазе. Лишь при дальнейшем повышении температуры до 2328 К начинается интенсивное испарение марганца, что приводит к переходу всей системы в газообразное состояние.

С точки зрения материаловедения такие результаты говорят о том, что синтез соединений данной системы методами прямого взаимодействия в газовой фазе будет затруднен из-за отсутствия термодинамического стимула к образованию новых фаз. Подобные расчеты имеют важное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или разделения металлов методом фракционной дистилляции, так как позволяют точно определить температурные окна, в которых один компонент переходит в пар раньше другого, не вступая при этом в химические реакции с партнером по смеси.



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