Кинетика парообразования окислов РЗЭ из канала угольного электрода

из "Спектральный анализ редкоземельных окислов"

Парообразование порошкообразных проб из кратера дугового электрода может происходить различным путем в зависимости от внешних условий и свойств вещества. Эти вопросы наиболее подробно рассмотрены в работах [14—16]. В первую очередь парообразование зависит от упругости паров вещества, его теплоты парообразования и точки кипения. Большое значение при этом имеют процессы диффузии и теплопередачи в слое паров, окружающих поверхность вещества. [c.19]
Уравнение (2.1) связывает количество энергии, подводимой к веществу, помещенному в канал угольного электрода, с расходом ее как на нагревание, так и на парообразование образца. [c.19]
Из уравнений (2.2) и (2.3) следует, что скорость парообразования вещества зависит к к от коэффициентов, определяющих теплофизические свойства вещества, так и от давления пара. и от разности температур (Тх — Т). В начале горения дуги разность этих температур невелика. Тепло, подводимое к электроду в этот период, расходуется на нагревание пробы и электрода. [c.20]
Русанов [18] определил время, предшествующее переходу вещества в парообразное состояние, как время холостого горения дуги. На рис. 1 показан ход изменения массы вещества, помещенного в кратер угольного электрода, в процессе горения дуги. Во время холостого горения дуги происходит обгорание концов электрода и приближение поверхности пробы к горячим участкам зоны разряда. Продолжительность холостого горения дуги удлиняется с увеличением глубины кратера угольного электрода, а также при переходе к соединениям с более низкой упругостью паров. [c.20]
В ряде случаев температура начала активного парообразования определяется химическими реакциями, протекающими в кратере угольного электрода. В результате химических реакций могут образовываться соединения с большей или меньшей упругостью паров при этом может существенно меняться скорость и время парообразования. [c.21]
При парообразовании проб сложного состава из кратера угольного электрода происходит фракционное поступление элементов в светящееся облако дуги. Скорость и продолжительность поступления каждого элемента зависит от теплофизических свойств соединения, в которое входит определяемый элемент. [c.21]
Русановым [18] на основании изучения большого экспериментального материала были установлены ряды летучести элементов и соединений по последовательности поступления их паров в дуговой разряд при испарении из кратера электрода. Установленные им ряды летучести оказывают существенную помощь при выборе условий эмиссионного спектрального анализа. [c.21]
В работах Райхбаума и его учеников [15, 19, 20] показано, что величиной параметра а можно количественно характеризовать летучесть вещества, связав этот параметр с теплофизическими свойствами вещества и параметрами источника. [c.22]
Параметр К для металлов с повышенной упругостью паров (Н0, С(1) составляет 0,3 для металлов с низкой упругостью паров Райхбаум [15] получил значение К, равное 1,0. [c.22]
В первом приближении кинетика парообразования вещества характеризуется средней скоростью парообразования (V), определяемой по изменению массы вещества в единицу времени. При разработке спектральных методов анализа необходимо, как это было сказано выше, учитывать также такие параметры кинетики парообразования, как время холостого горения дуги, предшествующее появлению спектральных линий анализируемого вещества, время полного парообразования вещества массой 1 мг (Оп), а также коэ( ициент К, характеризующий тип парообразования. [c.22]
Объектами нашего исследования были достаточно чистые редкоземельные окислы. Чистота используемых окислов РЗЭ по соседним редкоземельным элементам (в %) следующая Ьа—99,99 Се—99,98 Рг—99,97 Нс1—99,85 (0,08% Рг и 0,07% 5т) 8т —99,97 (0,02% Сб. и 0,01% Ей) Ей—99,98 (0,02 % 8т) 0с1 —99,97 ТЬ—99,90 Оу—99,98 Но — 99,97 Ег—99,99 Ти—99,96 УЬ— 99,99 Ьи — 99,96. [c.22]
В работе использовались следующие линии (в нм Ьа—314,2 Се—422,27 Рг—422,3 Кс1 —430,4 8т — 330,6 Ей —286,2 Сё —393,3 и 303,4 ТЬ —432,6 и 332,4 Оу —316,9 Но —416,3 и 339,9 Ег —398,9 Ти —339,7 УЬ —289,1 и 303,1 Ьи —291,1. [c.22]
К определялся по формуле (2.4) на оснозании измерения времени полного парообразования навесок редкоземельных окислов (3 и 5 мг). [c.23]
Из рис. 3 видно, что по времени холостого горения дуги, предшествующего появлению спектральных линий РЗЭ, найденная нами закономерность изменения средней скорости парообразования (или времени полного парообразования) ряда редкоземельных окислов сохраняется. Из рис. 3 также видно, что по времени существования спектральных линий РЗЭ отмеченная выше закономерность изменения средней скорости испарения по ряду окислов РЗЭ не наблюдается. Естественно предположить, что различие в летучести окислов РЗЭ при анализе их эмиссионным спектральным методом обусловлено физико-химическими процессами, протекающими в кратере угольного электрода во время холостого горения дуги. [c.25]
Значения величин параметра К для всего ряда редкоземельных окислов приведены на рис. 4, из которого видно, что окислы европия, иттербия и самария, отнесенные к первой группе летучести, а также окислы неодима и диспрозия из промежуточной группы летучести имеют величину параметра К меньше 0,25. Такие значения параметра К, по данным Райхбаума [151, соответствуют поверхностному парообразованию, которое характерно для веществ с повышенной упругостью пара. Все окислы РЗЭ, отнесенные нами ко второй группе летучести, а также окисел тулия из промежуточной группы имеют значения К, меняющиеся в пределах 0,35—0,50. Следовательно, и по параметру К наблюдается деление всех окислов РЗЭ на две группы, указанные выше. [c.25]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология