Теория регулярных растворов В.А. Кожеурова
Роль свободной поверхностной энергии в термодинамических процессахПрименив методы статической динамики, В.А. Кожеуров развил для жидких шлаков теорию регулярных ионных растворов, в которой учитывается лишь тепловой эффект смешения компонентов, как и в обычной теории регулярных растворов, но, в отличие от последней, теплота смешения считается обусловленной лишь изменением харак-тера и энергии связи ионов по сравнению с этими характеристиками в исходных компонентах, а энтропии смешения и концентрации рассчитываются по теории совершенных ионных растворов.
Кожеуров принял, что шлак состоит из простейших (одноатомных) катионов Fe2+, Ca2+, Mg2+, Mn2+, Si4+, P5+, окруженных общим анионом O2-. По методу Кожеурова массовые доли, проценты оксидов пересчитывают на числа молей на 100 г шлака: ni = масс. до-лей, % / молекул. масса.
Общее число катионов
+ 2
(3.38)
Ионная доля катиона
(3.39)
Ионная доля аниона кислорода
(3.40)
(других анионов в шлаке нет).
Число грамм-ионов ni равно числу молей соответствующего оксида, за исключением
(P2O5=2P5++5O2-).
Расчет и обозначение ионных долей катионов:
;
;
;
;
;
.
Активность любого оксида рассчитывается, как и по теории совершенных ионных растворов (произведение ионных долей катиона и кислорода), но с поправкой на коэффициент активности катиона yi. Например,
. (3.41)
Коэффициент активности в данном случае количественно характеризует отличие реального раствора от совершенного при той же концентрации компонента.
При расчете yi теплоты смешения оксидов подобрали таким образом, чтобы получить совпадение расчетных и экспериментальных значений активностей оксидов.
Формулы Кожеурова:
;(3.42)
; (3.43)
; (3.44)
, (3.45)
где Т — температура, К.