84997 Strona040 (2)

I Otrzymana wartość jest bardzo niedokładna i zbyt wysoka, jednak rząd wartości pozwala sądzić, że właściwa temperatura reakcji pa-MIh tej masy leży powyżej temperatury wrzenia tlenku glinu, a więc po-. i temp. 2980°C.

1‘uyklad 2. Obliczyć temperaturę palenia masy o następującym składzie: — 75& Al — 25%.

I Hoakcję palenia termitu wyraża się równaniem:

Fe,0, + 2A1 = A1.,0_;1 + 2Fe + Q,

«>Mi« Q = 393 — 198 = 185 kcal.

fliuijd ujemy ciepła utajone:
Wjrc) — 3,8 kcal	przy t = 1530°C;
W.iAbO;,) = 8 kcal	przy tg = 2050°C;
Wt(Al*03) — 116 kcal	przy tk = 2980^c C;
g,(l*'e) = 0,02(2740 + 2"3) = 6C,3 kcal	przy tk = 2740°C.
Nu sumę 2Qk otrzymujemy wartość

2Q_k = 116 + 60 . 2 = 236 kcal.

Muma utajonego ciepła parowania jest większa od Q; stąd można wno-że temperatura palenia termitu powinna być niższa od temperatury ttftjbardaiej wysokowrzącej substancji, to jest ALO_;l.

Mując to na uwadze, usuwamy Q_fc(AL0₃) z rachunku i znajdujemy

2^r(Q_s + Q_k) = 2(3,8 + 60,3) + 8 = 136 kcal;

Q — 2(Q_S + Q_k) = 195 — 136 = 59 kcal.

' % przyjmujemy dla Al,Oj = 31 cal, dla żelaza = 11 cal (patrz tablica 21).

2c_o = 11 • 2 + 31 = 53 cal;

59000

--= 1113°C.

53

Znalezionej wartości nie należy uważać za właściwą, gdyż w obliczeniu istnieje sprzeczność polegająca na tym, że przy obli-r/oniu wzięto pod uwagę u:ajone ciepło wrzenia żelaza, a jednocześnie obliczona temperatura reakcji leży poniżej temperatury wrzenia żelaza.

Wynik obliczenia wskazuje jedynie na to, że temperatura re-iikcji leży poniżej temperatury wrzenia żelaza, to jest poniżej r/4o°c.

Usuńmy z obliczenia Qfc(Fe), wtedy znajdziemy

-Q_s = 2 • 3,8 -j- 8 = 15,6;

Q — 1Q_S = 195 — 15,6 = 179,4;

338(>°C.

•    179400

53

Również drugiego obliczenia nie można uważać za właściwe, gdyż znaleziona wartość leży powyżej temperatur wrzenia produktów reakcji, a utajone ciepło parowania nie zostało wzięte pod uwagę. Na podstawie ostatniego obliczenia można jedynie być pewnym, że temperatura reakcji palenia termitu leży powyżej temperatury topnienia Al₂O_a, to jest powyżej 2050°C.

Sumując wnioski z obu obliczeń można stwierdzić, że temperatura reakcji palenia termitu żelazowo-glinowego leży w granicach 2050—274Ó' C, to jest powyżej temperatury topnienia ALO_a i poniżej temperatury wrzenia żelaza.

Otrzymane dane są zgodne z wielkościami, które uzyskał War-teinberg drogą doświadczalną za pomocą pirometru optycznego.

Przykład, 3. Obliczyć temperaturę palenia masy dymnej o składzie: CC1₄ — 39%. Zn — 34%, NaClO.-, — 15%, NH/.Cl — 9%, SiO, (ziemia okrzemkowa) — 3%.

Układamy równanie reakcji:

0,257 CCI/, -ł- 0,514 Zn + 0,137 NaClO, + 0,164 NH/.Cl -f 0,055 SiO_i = = 0,514 ZnCl., + 0,137 NaCl + 0,164 NH/.Cl + 0,055 SiO, + 0,103 CC) -j-

+ 0,154 CO,.

Ziemia okrzemkowa jest pochłaniaczem ciekłego CCI/, i nio bierze udziału w reakcji palenia. Q = 47,2 kcal (ciepło tworzenia znajdujemy z tablic 1 i 14).

Dla ZnCl,: t_s = 365°C, t_k = 732°C Dla NaCl:    l_g = 800°C, t_k = 1440'C.

Dla SiO,:    t_s = 1470°C, a temperatura sublimacji NH,C1 wynosi 335°C.

Temperatura reakcji palenia mas dymnych rzadko podnosi się ponad 1000°C, dlatego w dalszych badaniach nie bierzemy pod uwagę ciepła parowania NaCl i ciepła topnienia SiO,.

Oznaczamy pomocnicze wielkości:

Q₄(ZnCl,) = 3,8 kcal — według wzoru (5);

Q*(NaCl) = 7,2 kcal;

Q_fe(ZnCL) = 33 kcal.

Ciepło sublimacji NH₄C1 jest równe 39 kcal, stąd:

^(Q_s + Q_k) = 0,514 (3,8 -f 33) -+- 0,137 . 7,2 + 0,164 • 39 - 26,5 kcal.

Q — l\Q_s -f Q_k) = 20,7 kcal.

Obliczamy ciepła właściwe dla:

0,511 -	. 20 =	10,28
0,137 .	. 13,6 =	1,87
0,161 <	. 36 =	5,90
0,055 •	■ 18 =	0,99
0,103 .	. 7,3 =	0,75
0,154 •	11,3 =	1,61

l'c = 21,43

D

ZnCl.,

NaCl NH/.C1 SiO,

CO CO.

20700 21,43