Как взаимодействуют атомы N и Yb
На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов N и 10 моль атомов Yb 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.
Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.
Описание взаимодействий Yb и N*
Анализ термодинамического равновесия системы азот-иттербий указывает на отсутствие устойчивых химических соединений в исследуемом температурном диапазоне. Основным продуктом взаимодействия выступает молекулярный азот, что объясняется исключительно высокой энергией связи в тройной связи N2 и недостаточным химическим сродством иттербия к азоту для преодоления этого энергетического барьера. Система стремится к разделению фаз, при котором термодинамически выгодным состоянием является выделение свободного газа.
Температурная зависимость состава системы демонстрирует классический фазовый переход металла. До температуры 1469 К иттербий сохраняет конденсированное состояние, однако при дальнейшем нагреве происходит его испарение. Переход к полностью газовой смеси при температурах свыше 1469 К обусловлен доминированием энтропийного фактора, который делает газообразную фазу металла более стабильной по сравнению с твердой или жидкой.
Отсутствие нитридов иттербия в результатах расчета свидетельствует о том, что свободная энергия Гиббса образования возможных соединений Yb-N положительна или недостаточно отрицательна для смещения равновесия в сторону синтеза. С точки зрения материаловедения, такие данные подтверждают высокую химическую инертность данной пары элементов по отношению друг к другу. Подобные расчеты имеют большое значение при проектировании процессов вакуумной очистки редкоземельных металлов от азотистых примесей или при оценке стабильности металлических компонентов в азотной атмосфере при экстремальном нагреве, где риск образования хрупких нитридных фаз оказывается минимальным.
* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.