Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi o‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi

Stexiometrik birikma shunday birikmaki, ularning olinishida dastlabki elementlar ularning molekular og‘irligi nisbatida olingandir.


Fazalar qoidasi va erkinlik darajasini aniqlash

Sistemaning boshqa qismlaridan chegara sirt bilan ajralgan, ulardan o‘z termodinamik xossalari va kimyoviy tarkibi bilan farq qiladigan qismi – faza (F) deyiladi. Bir fazadan iborat sistema – gomogen sistema, bir necha fazadan iborat sistema – geterogen sistema deyiladi. Suyuq va qattiq fazalar – kondensatlangan (quyuqlashgan) fazalar deyiladi.

Komponentlar soni (K) – sistemadan ajratib olinganda mustaqil mavjud bo‘la oladigan moddalar (tarkibiy qismlar) sonini bildiradi. Masalan, NaCl ning suvdagi eritmasida ikkita – NaCl va H₂O komponentlari mavjud.
Sistemaning termodinamik xossasini aniqlash uchun zarur bo‘lgan parametrlarning eng kichik soni – erkinlik darajasi deyiladi. Erkinlik darajalari soni (C) – fazlar sonini o‘zgartirmasdan turib, ma’lum chegarada o‘zgartirilishi mumkin bo‘lgan mustaqil o‘zgaruvchi kattaliklar parametrlari soniga teng.
Gibbsning fazalar qoidasi geterogen sistemalar uchun qo‘llaniladi:


φ(F, K, C) = 0 (2.6.1)
Uning matematik ifodasi quyidagilarga teng:
Agar sistema tarkibida uchuvchan birikmalar bo‘lsa, u holda bu sistema uchun ikkita parametr – bosim va harorat ahamiyat kasb etadi. Uning ifodasi quyidagicha:


C = K - F + 2 (2.6.2)
Bu yerda: C – sistemaning erkinlik darajalari soni;
K – sistemadagi komponentlar soni;
F – sistemadagi fazalar soni.
Agar sistema faqat qattiq va suyuq holatlardan iborat bo‘lsa, bosim o‘zgarmas bo‘lgani uchun erkinlik darajasi bittaga kamayadi hamda gaz fazasi hisobga olinmaydi. Uning ifodasi esa quyidagicha:
C = K - F + 1 (2.6.3)


Mavzuga oid namunaviy masala va mashqlar yechish
1-masala. Pirrotinning formulasi Fe_1-xS bo‘lib, bu yerda X – pirrotinning kristallik tuzilishidagi temirning vakansiyasidir. Agar shu vakansiya 0,1 ga teng bo‘lsa, birikmadagi elementlarning foiz (%) tarkibi qanday bo‘ladi? (M(Fe)= 56 g/mol; M(S)= 32 g/mol.)
Yechish.

1. 
   X = 0,1 bo‘lsa, u holda 1 - X = 1 - 0,1 = 0,9 mol Fe bo‘ladi.
   

Demak, bu birikmaning formulasi Fe_0,9S ga to‘g‘ri keladi.

2. 
   Har bir tashkil qiluvchi elementning massasini aniqlaymiz:
   

0,9 · 56 = 50,4 g Fe
1 · 32 = 32 g S
Jami: 50,4 + 32 = 82,4 g Fe_0,9S

3. 
   Endi har bir elementning massa ulushini (%) aniqlaymiz:
   

82,4 — 100% 82,4 — 100%
50,4 — x 32 — x

X = _{ } = 61,17 % Fe X = _{ } = 38,83 % S