O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta ta’lim vazirligi

– ma’ruza

SUYUQ SHLAK VA SHTEYNLARGA STATISTIK TERMODINAMIKANI QO’LLASH. MODDALARNING AKTIVLIGI

Suyuq shlak va shteynlar o’zi bilan gomogen eritmalarni tashkil qiladi va ularda statistik termodinamikani hamma qonunlari qo’llanishi mumkin. Muhim termodinamik xarakteristikalar bo’lib, moddalarni eritmadagi aktivligi va koeffitsient aktivligidir. Erigan moddani erituvchi bilan o’zaro aloqa bog’lanishi miqdorlik funktsiyasini

amaliyotda o’lchanganligi, nazariya orqali topilgandan farq qiladi. Bu aktivlik qiymati deb nomlangan. Aktivlik moddani miqdorligi bilan quyidagicha bog’langan:

a = N (38)

bunda a- aktivlik;

N - miqdorlik (odatda molekular qismda); u - aktivlik koeffitsienti.
Har qanday shlak yoki shteyn fazalar ishtirokidagi o’rnatilgan termodinamik muvozanatlarni hisoblashda shu xususiyat bilan foydalanish lozimdir. Masalan, metallni tiklanish darajasini hisoblashda reaksiyaning konstantasini aniqlashda miqdorlik o’rniga aktivlikdan foydalanish kerak:

(MeO) + SO = [Me] + SO₂ (39)

K = (Pso₂  me)/(Pso  a meo) (40)
Eritma holatiga o’tganda moddalar o’zini individual xususiyatlarini yo’qotishadi va suyuqlikning qismi bo’lib qoladilar. Suyuqlikning umumiy energiyasi shaxsiy moddalarning qo’shgan energiyalari va eritma qismlarini bir-biri bilan aloqa energiyalaridan tuziladi.
Termoditnamikani ikkichi qonuniga binoan, eritma paydo bo’lganda sistema energiyasini o’zgarishi quyidagicha belgilanadi:

G = N - TS (41)

Bunda: N - eritma hosil bo’lishida ajralib chiqadigan issiqlik;
S - eritma hosil qilish entropiyasi;
Eritma hosil qilishdagi ajralib chiqqan issiqlik, murakkab suyuqlik tashkil qilishdagi ko’rsatkichlardan biridir. Agarda birikmalar yaqin fizika-kimyoviy xususiyatlarga ega bo’lsa (MnO-FeO), aralashma hosil bo’lishdagi ajralib chiqadigan issiqlikning qiymati 0 ga tengdir. Bunday birikmalar qattiq yoki suyuq holatda oson eritma hosil qilishadi. Aksari kation-modifikator va kation-to’rva to’quvchi metall oksidlarini aralashishda katta hajmda issiqlik ajralib chiqadi.
Aktivlikning hisoblash usuli bilan aniqlashda suyuq shlakning fizikaviy modelidan foydalanish kerak. Oldin shlak eritmasining tuzilishida molekular nazariyadan foydalanilganda, shlak tarkibidagi oksidlarining aktivligi quyidagicha hisoblangan. Masalan, qo’rg’oshin
oksidini shlakdagi umumiy miqdorligi analitik usul bilan topilgan:



203 ²
PbO = (PbO) _Fe + PbO) _SiO + (PbO) (42)

Fe
bunda: (PbO)
203
miqdorligi;
- qo’rg’oshin ferritiga bog’langan PbO ni

2
(PbO) _SiO - qo’rg’oshin silikatiga bog’langan RvO ni miqdorligi; (PbO) - kimyoviy bog’lanmagan qo’rg’oshin oksidini miqdorligi.
Qo’rg’oshin oksidining aktivligi umumiy miqdorlikdan emas, faqat
erkin PbOni miqdorligi bilan aniqlanadi. Erkin qo’rg’oshin oksidini miqdorligi kristallangan shlaklardan kimyoviy usul bilan aniqlanadi. Ammo silikat eritmada molekular birikmalar yo’q mineral kristallari esa ikkilamchi birikmalar deb qabul qilinadi.
Kojeurov statistik termodinamika qonunlarini suyuq shlaklardagi moddalarining aktivligini aniqlashda qo’llagan. Buning uchun u regulyar ion eritmalarini modelini ishlab chiqgan. Oddiy regular eritmalarda bir va har xil zarracha moddalarning bir-biri bilan aloqasi deyarlik yo’qdir. Bunday eritmalarda qandaydir guruhlar yo’qdir. Eritma faqat kation modifikator va kation-to’r to’qimalardan tuzilgan deb qabul qilinadi. Kationlar kislorod anioni bilan o’ralgan deb Kojeurov quyidagi tenglamani tuzdi


к k  I