Роль свободной поверхностной энергии в термодинамических процессах1. Измерение давления паров компонента и сравнение этого давления с давлением паров чистого вещества. Для металлов с низким давлением паров требуются другие методы.

2. Определение электродвижущей силы элемента, у которого электроды состоят из чистого компонента и расплава.

3. Точное измерение влияния добавленного компонента на температуру плавления (ликвидуса) расплава.

4. Определение коэффициента распределения компонента в двух несмешивающихся жидкостях, в одной из которых известна активность компонента. Так, если известна активность оксида железа (II) в металле, то по коэффициенту его распределения между металлом и шлаком можно определить a(FeO).

5. Исследование химического равновесия реакций. Если известны активности всех прочих компонентов, участвующих в реакции, то активность данного компонента можно определить при известной константе равновесия.

Пример. Для реакции [C] + [O] = {CO} .

6. Когда известен коэффициент активности одного компонента бинарного раствора в некотором пределе составов, то коэффициент активности второго компонента может быть получен интегрированием уравнения Гиббса-Дюгема:

(2.17)

Коэффициенты активности могут быть определены на основе параметров или коэффициентов взаимодействия веществ в растворе. При растворении двух или более веществ в одном и том же растворителе значения их коэффициентов активности изменяются по сравнению со случаями образования бинарных растворов. К. Вагнер ввел понятие параметра взаимодействия (влияния второго вещества в растворе на значение коэффициента активного первого). Параметр взаимодействия

характеризует влияние вещества j на коэффициент активности вещества i при выборе в качестве стандартного состояния чистого вещества и составе, выраженном в атомных долях :

(2.18)

Вагнер доказал, что

(2.19)

Например, для случая расплава углерода и серы в железе

, т.е. параметр взаимодействия углерода с серой (и соответствующее влияние углерода на коэффициент активности серы) равен параметру взаимодействия серы с углеродом (и соответствующему влиянию серы на коэффициент активности углерода).

Равенства (2.18) и (2.19) — приближенные. Параметры взаимодействия первого порядка можно принимать постоянными при неизменной температуре лишь для ограниченного интервала концентраций. Они используются для определения активности какого-либо вещества в многокомпонентных расплавах, если концентрации веществ невелики и допускается, что

(2.20)

где

— коэффициент активности первого вещества в разбавленном растворе;
,
— параметры взаимодействия, учитывающие влияние концентрации соответственно первого и второго веществ на коэффициент активности
.