Μεταλλουργία Σιδήρου – Χυτοσιδήρου Θεωρία και Τεχνολογία Δρ. Α. Ξενίδης Ε.Μ. Πολυτεχνείο Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών Εργ. Μεταλλουργίας 6o Μάθημα: Θερμοδυναμική αντιδράσεων αναγωγής - Συνέχεια
Μεταλλουργία Fe I Θερμοδυναμικές ιδιότητες Αντίδραση Boudouard CO 2 + C = 2CO ΔΗ ο 298 = cal, ΔG ο T = ,8T (cal/mole) Αν π.χ. για 1000 ο Κ, και CO > 90% θα κινηθεί προς τα αριστερά Για Τ > 1000 ο C, δεν υπάρχει πρακτικά CO 2 Για Τ < 700 ο C, δεν παράγεται μεταλλικός σίδηρος Για Τ < 650 ο C, δεν ανάγεται ο μαγνητίτης
Μεταλλουργία Fe I Θερμοδυναμικές ιδιότητες Αντίδραση Boudouard – Επίδραση της πίεσης CO 2 + C = 2CO ΔΗ ο 298 = cal, ΔG ο T = ,8T (cal/mole) Αρχή Le Chatelier Αύξηση της πίεσης κίνηση της αντίδρασης προς τα αριστερά
Μεταλλουργία Fe I Θερμοδυναμικές ιδιότητες Αντίδραση Boudouard – Επίδραση της πίεσης CO 2 + C = 2CO ΔΗ ο 298 = cal, ΔG ο T = ,8T (cal/mole) Απόθεση C Κάτω από τους 600 ο C, το καθαρό CO διασπάται προς C και CO 2 Γίνεται μέχρι να μειωθεί σε 25% CO και όχι πιο χαμηλά Μικρές ταχύτητες της αντίδρασης σε χαμηλές θερμοκρασίες Απαιτούνται καταλύτες για να προχωρήσει η αντίδραση
Μεταλλουργία Fe I Θερμοδυναμικές ιδιότητες Με το Fe σχηματίζει καρβίδιο (σεμεντίτης) 3Fe + 2CO = Fe 3 C + CO 2 ΔΗ ο 298 = cal Ο σεμεντίτης είναι διαλελυμένος στο σίδηρο και δεν αποτελεί καθαρή χημική ουσία (ενεργότητα <> 1)
Μεταλλουργία Fe I Θερμοδυναμικές ιδιότητες Αναγωγή με H 2 3Fe 2 O 3 + H 2 = 2Fe 3 O 4 + H 2 O ΔΗ ο = cal Fe 3 O 4 + H 2 = 3FeO + H 2 O ΔΗ ο = cal FeO + H 2 = Fe o + H 2 O ΔΗ ο = cal 1/4Fe 3 O 4 + H 2 = (3/4)Fe o + H 2 O ΔΗ ο = cal
Μεταλλουργία Fe I Θερμοδυναμικές ιδιότητες