文档介绍：冶金原理实验指导书
冶金工程实验室
目录
实验一碳气化反应平衡气相成分的测定
θ
实验二固体电解质电池测金属氧化物的Δf Gm (MxOy )
实验三碳酸盐分解压力的测定
实验四物质分解速度测定
实验五相图的测定
实验六熔体表面张力的测定
实验七炉渣熔化温度的测定
实验八固态物质物性综合分析
实验九熔体粘度的测定
实验十氧化物在熔渣中的溶解动力学
实验一碳气化反应平衡气相成分的测定
实验目的
在恒温恒压下测定碳气化反应的平衡气相成分。
掌握高温下碳气化反应平衡常数的测定方法。
了解各种因素(主要是温度)对反应平衡的影响。
实验原理
反应C+CO2=2CO,其体系的自由度 f=k-φ+2=2-2+2=2。
当取温度( )和总压( P = P + P )为独立变量时,则
T CO 2 CO
平衡气相成分是T和P的函数,而与原始气相成分无关。
2 2
⎛PCO ⎞ϕ P
⎜θ⎟ P = ϕ P P = ϕ P θ CO
又 P 而 CO CO CO 2 CO 2 故 K =
K θ= ⎝⎠θ
P ϕ P
CO2 CO2
Pθ
可见,在恒压(P为外界大气压)下,平衡气相成分只与温
度有关。该反应为吸热反应,在恒压下,温度升高,Kθ值
ϕϕ
增大,平衡气相成分中 CO 增加,而 CO 2减少。
实验装置
本实验由CO2气体及清洗系统、气体循环系统、气体分析
系统和电源及控制系统组成。
实验步骤
按图熟悉仪器设备。
装试样:将烘干的数克木炭置于瓷管内的高温带,用橡皮
塞塞紧管口,并用石蜡密封。
漏气检查:
•为充分利用时间,查漏气与通电升温可同时进行。
•首先关闭减压阀,再打开气体钢瓶阀门,然后微开减压阀。
将K2和K3置于三通位置,而让K4位于不通大气的二通位,
并旋K5使二通,然后缓慢旋转K1使瓶(2)内有CO2气泡冒
出,待数分钟后,再无气泡冒出,则整个系统不漏气。
•如果系统漏气,则应分段检查与处理:
:缓慢旋K1使瓶(2)内有CO2气泡冒出,然后
旋K2关断CO2出口,待数分钟后,瓶(2)内无气泡冒出,
则系统不漏气。
:旋K2和K3使瓶(4)和瓶(5)仅与瓷管相
通,提高瓶(6)或瓶(7)到某一高度,则瓶(4)或瓶
(5)的液面不持续变化,则系统不漏气。
:在瓶(8)仅与瓶(9)相通时,升降瓶
(10),使瓶(8)与(8')有一定高度差,再旋K5关闭
瓶(8)通道,若瓶(8)液面高度不变化,为不漏气。可
仿此查管(9)是否漏气。
通电升温
•装置不漏气即可通电升温。
•打开控制器电源,按住控制器温度▲或▼键,输入实验温
度值,电炉自动升温至所控温度并恒温。
驱除系统内废气
•本操作可与通电升温同时进行。
•旋K1~K4让发生器产生的CO2(流量约50ml/min,相当于
瓶(2)内有3个/S气泡)将此段内废气(空气)排入大气。
与此同时,相继提高瓶(6)和瓶(7),则瓶(4)和瓶
(5)被水充满,将废气排走。
•为排走瓶(4)上端颈至K2间管内废气,可旋转K2让少量
(约20~30ml)CO2将此端内废气驱入瓶(4)内。然后,
:在瓶(8)仅与瓶(9)相通时,升降瓶
(10),使瓶(8)与(8')有一定高度差,再旋K5关闭
瓶(8)通道,若瓶(8)液面高度不变化,为不漏气。可
仿此查管(9)是否漏气。
通电升温
•装置不漏气即可通电升温。
•打开控制器电源,按住控制器温度▲或▼键,输入实验温
度值,电炉自动升温至所控温度并恒温。
驱除系统内废气
•本操作可与通电升温同时进行。
•旋K1~K4让发生器产生的CO2(流量约50ml/min,相当于
瓶(2)内有3个/S气泡)将此段内废气(空气)排入大气。
与此同时,相继提高瓶(6)和瓶(7),则瓶(4)和瓶
(5)被水充满,将废气排走。
•为排走瓶(4)上端颈至K2间管内废气,可旋转K2让少量
(约20~30ml)CO2将此端内废气驱入瓶(4)内。然后,
再旋K2,提高瓶(6),把CO2与废气混合气体排入瓷管而赶
入大气。反复操作2~3次,尽可能保证此端内接近纯CO2,
最后,让瓶(4)充满水,并旋K2使瓷管仅与瓶(2)相通。
•可用类似操作,使瓶(5)上端颈至K3间管内废气排入大气。
最后,让瓶(5)充满水,使瓷管仅与大气相通。
取CO2气体
•待驱气约10分钟后,体系内废