3.3. Оценка погрешности определения температуры кипения
Проведём расчёт относительных погрешностей нахождения температур кипения по формуле (17)
|
(17) |
|
|||
Таблица 3.3. Справочные и расчётные температуры кипения реагирующих компонентов |
|||||
Компонент |
Ткип.теор., К[3] |
Ткип.расчёт., К |
|
||
Hg |
629,81 |
625,5 |
0,68 |
||
S2 |
717,75 |
833,5 |
16,13 |
||
Расчёт для обоих компонентов:
Погрешность для ртути мала, можем считать полученные данные достоверными. Такое немаленькое значение погрешности для компонента серы может быть связано с тем, что при расчёте изменения теплоёмкостей, при поиске данных C0p для заполнения таблицы 1, мы пренебрегаем влиянием температуры на теплоёмкость, берём эти значения как константы.
Построение р-т-диаграмм
Термодинамические расчёты равновесий трех приведённых процессов позволяют построить первое приближение P-T-диаграмм для соединения АВ в виде линий трёхфазных равновесий в системе.
Для расчёта линии стехиометрии воспользуемся соотношением
(PHg)стех = 2∙(PS2)стех
Таблица 4 Значения десятичных логарифмов давлений компонентов |
||||||
Т, К |
lg(PHg)ГОГHg |
lg(PHg)ГОГS |
lg(PS2)ГОГHg |
lg(PS2 )ГОГS |
lg(PHg)стех |
lg(PS2)стех |
298 |
-5,502 |
-13,152 |
-29,076 |
-13,777 |
-13,260 |
-13,561 |
234 |
-8,430 |
-18,445 |
-39,941 |
-19,910 |
-18,833 |
-19,134 |
392 |
-2,958 |
-8,526 |
-19,579 |
-8,443 |
-8,398 |
-8,699 |
800 |
1,057 |
-0,968 |
-4,350 |
-0,300 |
-0,645 |
-0,946 |
1098 |
2,056 |
0,986 |
-0,439 |
1,701 |
1,324 |
1,023 |
Построение линии стехиометрии осуществляется по результатам решения системы уравнений:
П
редставив
данной выражение в более привычном
виде, получим систему:
Р
ешение
такой системы:
Меняя значения a=lnKp1, получим значения стехиометрических давлений.
Для построения границы области гомогенности (ГОГ) со стороны ртути следует решить систему уравнений:
Представив данной выражение в более привычном виде, получим систему:
Решение такой системы:
Меняя значения a=lnKp1 и b=lnKp2, получим значения давлений на границе области гомогенности со стороны ртути.
Аналогично строится ГОГ со стороны серы:
Представив данной выражение в более привычном виде, получим систему:
Решение такой системы:
Меняя значения a=lnKp1 и c=lnKp3, получим значения давлений на границе области гомогенности со стороны серы.
Прологарифмируя решения трёх систем, получаем искомые значения, которые для удобства сведены в таблицу 4.
По полученным данным построим P-T-диаграммы для обоих компонентов:
n-тип проводимости
р-тип проводимости
Рис. 4.1. P-T-диаграмма сульфида ртути в координатах lg(PHg) – 1000/T
n-тип проводимости
р-тип проводимости
Рис. 4.2. P-T-диаграмма сульфида ртути в координатах lg(PHg) – 1000/T в увеличенном масштабе
n-тип проводимости
р-тип проводимости
Рис. 4.3. P-T-диаграмма сульфида ртути в координатах lg(PS) – 1000/T
n-тип проводимости
р-тип проводимости
Рис. 4.4. P-T-диаграмма сульфида ртути в координатах lg(PS) – 1000/T в увеличенном масштабе
Для ртути халькогенидов преобладающие типы дефектов – вакансии Hg, халькогенов (которым сейчас является сера), атомы Hg в междоузельном пространстве.[3] Первый дефект, из перечисленных, способствует p-типу проводимости. Остальные два дефекта – n-типу.
На графиках наглядно видно, что преобладающим в области гомогенности исследуемого сульфида является n-тип проводимости.