РОЗРАХУНОК ТЕРМОДИНАМІЧНИХ ТЕМПЕРАТУР ПЕРЕБІГУ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ ПРОЦЕСУ СТУПІНЧАСТОГО ВІДНОВЛЕННЯ ЗАЛІЗА З ГЕМАТИТУ ТВЕРДИМ ВУГЛЕЦЕМ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.tm.2024.5Ключові слова:
твердий вуглець, відновлення, оксид заліза, хімічна реакція, гематит, магнетит, вюстит, енергія Гіббса, ентальпія, ентропія, термодинаміка, гранична температураАнотація
Наведені результати термодинамічного аналізу перебігу хімічних реакцій, що описують ступінчастий процес відновлення заліза з гематиту твердим вуглецем. Цілями роботи є отримання власних виразів для розрахунку залежних від температури числових значень вільної енергії Гіббса за табличними значеннями стандартних ентальпій утворення неорганічних речовин та їх ентропій, а також графічних залежностей енергії Гіббса від температури за допомогою формул з літературних джерел та отриманих виразів. Одержані числові значення граничних температур, вище за які хімічні реакції ступінчастого відновлення заліза з гематиту твердим вуглецем термодинамічно можуть перебігати.
Посилання
Oxidizing and Reducing Agents. Last updated Sep 13, 2021. URL: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Electrochemistry/Redox_Chemistry/Oxidizing_and_Reducing_Agents
Фізико–хімічні основи відновлення заліза. URL: https://nmetau.edu.ua/file/konspekt_ukr..pdf
Технологія доменного процесу. URL: https://studfile.net/preview/5390993/page:2/
Пантейков С. П. О возможности восстановления вюстита монооксидом углерода // Monografia pokonferencyjna “SCIENCE, RESEARCH, DEVELOPMENT #31. TECHNICS AND TECHNOLOGY” (Rotterdam (NL), 30.07.2020–31.07.2020). – Warszawa: Sp. zo.o. «Diamond trading tour», 2020. – Str. 8–11. URL: http://xn--e1aajfpcds8ay4h.com.ua/files/7_viii_2020s.pdf
Пантейков С. П. О температурах протекания реакцій восстановления железа из гематита газом СО с позиций термодинамики // “Trends of development modern science and practice”: Abstracts of the IX-th International Scientific and Practical Conference, November 16–19, Stockholm, Sweden, 2021. – P. 568–574. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.IX. URL https://isg-konf.com/ru/trends-of-development-modern-science-and-practice-ru/
Пантейков С. П. О влиянии степени химического сродства веществ к кислороду на возможность протекания реакций восстановления железа из гематита газом СО // “Science foundations of modern science and practice”: Abstracts of the the X-th International Scientific and Practical Conference, November 23–26, 2021, Athens, Greece. – P. 640–648. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.X. URL: https://isg-konf.com/ru/science-foundations-of-modern-science-and-practice-ru/
Пантейков С. П. Определение температур протекания реакций восстановления железа из гематита газом СО и газификации твёрдого углерода по стандартным значениям энтальпии и энтропии // “Modern aspects of science and practice”: Abstracts of the XI-th International Scientific and Practical Conference, November 30 – December 03, 2021, Melbourne, Аustralia. – P. 558–564. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.XI. URL: https://isg-konf.com/ru/modern-aspects-of-science-and-practice-ru/
Пантейков С. П. Определение температур протекания реакций восстановления железа из гематита газом СО и газификации твёрдого углерода по степени химического сродства веществ к кислороду // “Perspectives of development of science and practice”: Abstracts of the XIII-th International Scientific and Practical Conference, December 14–17, 2021, Prague, Czech Republic. – P. 596–605. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.XIII. URL: https://isg-konf.com/ru/perspectives-of-development-of-science-and-practice-ru/
Пантейков С. П. Розрахунок температур перебігу хімічних реакцій процесу ступінчастого відновлення заліза з гематиту газом СО і газифікації твердого вуглецю за існуючими формулами і за стандартними значеннями ентальпії та ентропії речовин // Збірник наукових праць ДДТУ: (технічні науки) / Кам’янське: ДДТУ, 2021. – Випуск 2 (39). – С. 16–26. DOI: 10.31319/2519-2884.39.2021.2. URL: http://journals.uran.ua/index.php/2519-2884
Пантейков С. П. Розрахунок температур перебігу хімічних реакцій процесу ступінчастого відновлення заліза з гематиту газом СО і газифікації твердого вуглецю за мірами хімічної спорідненості речовин до кисню // International Science Journal of Engineering & Agriculture (Poland). Volume 1, Issue 2, June 2022, Pp. 1–8. DOI: 10.46299/j.isjea.20220102.1. URL: https://isg-journal.com/isjea/issue/view/3
Nokhrina O. I., Rozhihina I. D., Hodosov I. E. The use of coal in a solid phase reduction of iron oxide // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, September 2015. – V. 91. – Pp. 1–7. DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012045.
Utui Yahya L., Ryzhonkov D. I., Drozdo N. N. Carbon–thermal reduction of mixtures of MnO2 and Fe2O3 // Izvestiya Ferrous Metallurgy. 1984, no. 11, pp. 4-8.
Товаровский И. Г. Доменная плавка. Эволюция, ход процессов, проблемы и перспективы. – Днепропетровск: Пороги, 2003. – 596 с.
Розрахунок термодинамічних величин (ентальпії, ентропії, енергії Гіббса) реакцій відновлення оксидів заліза. URL: http://buzani.ru/zadachi/fizicheskaya-khimiya/1582-reaktsii-vosstanovleniya-oksidov-zheleza-zadachi-14-15
Задачі до розділу «Основи термодинаміки» з рішеннями. URL: http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/zadachi-k-razdelu-osnovy-termodinamiki.html
Стандартні ентальпії утворення ΔHoобр., стандартні енергії Гіббса утворення ΔGoобр. неорганічних речовин та їх стандартні ентропії So при 298,15 К. URL: https://tehtab.ru/Guide/GuideChemistry/ThermicConstantsSubst/ThermicConstantsSubstEnorganic/
Лебідь В. І. Фізична хімія . – Харків: Фоліо, 2005. – 478 с.
Ellingham Diagrams. URL: https://web.mit.edu/2.813/www/readings/Ellingham_diagrams.pdf
Using Ellingham diagram, how to determine that in between C and CO which is better reducing agent? URL: https://socratic.org/questions/using-ellingham-diagram-how-to-determine-that-in-between-c-and-co-which-is-bette
Особливості реакцій у твердому стані. URL: https://studfiles.net/preview/6872455/page:43/
Буденкова Н. М., Яцков М. В. Фізична хімія та хімія силікатів. Навч. посібник, – Рівне: НУВГП, 2015. – 188 с.
Oxidizing and Reducing Agents (2021). Last updated Sep 13, 2021. URL: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Electrochemistry/Redox_Chemistry/Oxidizing_and_Reducing_Agents
Fіziko–hіmіchnі osnovi vіdnovlennya zalіza. URL: https://nmetau.edu.ua/file/konspekt_ukr..pdf
Tekhnologіya domennogo procesu. URL: https://studfile.net/preview/5390993/page:2/
Panteikov S. P. (2020). O vozmozhnosti vosstanovleniya vyustita monooksidom ugleroda // Monografia pokonferencyjna “SCIENCE, RESEARCH, DEVELOPMENT #31. TECHNICS AND TECHNOLOGY” (Rotterdam (NL), 30.07.2020–31.07.2020). – Warszawa: Sp. zo.o. «Diamond trading tour», 2020. – Str. 8–11. URL: http://xn--e1aajfpcds8ay4h.com.ua/files/7_viii_2020s.pdf
Panteikov S. P. (2021). O temperaturah protekaniya reakcіj vosstanovleniya zheleza iz gematita gazom CO s pozicij termodinamiki // “Trends of development modern science and practice”: Abstracts of the IX-th International Scientific and Practical Conference, November 16–19, Stockholm, Sweden, 2021. – P. 568–574. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.IX. URL https://isg-konf.com/ru/trends-of-development-modern-science-and-practice-ru/
Panteikov S. P. (2021). O vliyanii stepeni himicheskogo srodstva veshchestv k kislorodu na vozmozhnost' protekaniya reakcij vosstanovleniya zheleza iz gematita gazom CO // “Science foundations of modern science and practice”: Abstracts of the the X-th International Scientific and Practical Conference, November 23–26, 2021, Athens, Greece. – P. 640–648. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.X. URL: https://isg-konf.com/ru/science-foundations-of-modern-science-and-practice-ru/
Panteikov S. P. (2021). Opredelenie temperatur protekaniya reakcij vosstanovleniya zheleza iz gematita gazom CO i gazifikacii tvyordogo ugleroda po standartnym znacheniyam ental'pii i entropii // “Modern aspects of science and practice”: Abstracts of the XI-th International Scientific and Practical Conference, November 30 – December 03, 2021, Melbourne, Australia. – P. 558–564. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.XI. URL: https://isg-konf.com/ru/modern-aspects-of-science-and-practice-ru/
Panteikov S. P. (2021). Opredelenie temperatur protekaniya reakcij vosstanovleniya zheleza iz gematita gazom CO i gazifikacii tvyordogo ugleroda po stepeni himicheskogo srodstva veshchestv k kislorodu // “Perspectives of development of science and practice”: Abstracts of the XIII-th International Scientific and Practical Conference, December 14–17, 2021, Prague, Czech Republic. – P. 596–605. DOI: 10.46299/ISG.2021.II.XIII. URL: https://isg-konf.com/ru/perspectives-of-development-of-science-and-practice-ru/
Panteikov S. P. (2021). Rozrahunok temperatur perebіgu hіmіchnih reakcіj procesu stupіnchastogo vіdnovlennya zalіza z gematitu gazom CO і gazifіkacії tverdogo vuglecyu za іsnuyuchimi formulami і za standartnimi znachennyami ental'pії ta entropії rechovin // Zbіrnik naukovih prac' DDTU: (tekhnіchnі nauki) / Kam’yans'ke: DDTU, 2021. – Vipusk 2 (39). – S. 16–26. DOI: 10.31319/2519-2884.39.2021.2. URL: http://journals.uran.ua/index.php/2519-2884
Panteikov S. P. (2022). Rozrahunok temperatur perebіgu hіmіchnih reakcіj procesu stupіnchastogo vіdnovlennya zalіza z gematitu gazom CO і gazifіkacії tverdogo vuglecyu za mіrami hіmіchnoї sporіdnenostі rechovin do kisnyu // International Science Journal of Engineering & Agriculture (Poland). Volume 1, Issue 2, June 2022, Pp. 1–8. DOI: 10.46299/j.isjea.20220102.1. URL: https://isg-journal.com/isjea/issue/view/3
Nokhrina O.I., Rozhihina I. D., Hodosov I. E. (2015). The use of coal in a solid phase reduction of iron oxide // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, September 2015. – V. 91. – Pp. 1–7. DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012045.
Utui Yahya L., Ryzhonkov D. I., Drozdo N. N. (1984). Carbon–thermal reduction of mixtures of MnO2 and Fe2O3 // Izvestiya Ferrous Metallurgy. 1984, no. 11, pp. 4-8.
Tovarovskij I. G. (2003). Domennaya plavka. Evolyuciya, hod processov, problemy i perspektivy. – Dnepropetrovsk: Porogi, 2003. – 596 s. [in Ukrainian].
Rozrahunok termodinamіchnih velichin (ental'pіyi, entropіyi, energіyi Gіbbsa) reakcіj vіdnovlennya oksidіv zalіza. URL: http://buzani.ru/zadachi/fizicheskaya-khimiya/1582-reaktsii-vosstanovleniya-oksidov-zheleza-zadachi-14-15
Zadachі do rozdіlu «Osnovi termodinamіki» z rіshennyami. URL: http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/zadachi-k-razdelu-osnovy-termodinamiki.html
Standartnі ental'pіyi utvorennya ΔHoобр., standartnі energіyi Gіbbsa utvorennya ΔGoобр. neorganіchnih rechovin ta yih standartnі entropіyi So prу 298,15 K. URL: https://tehtab.ru/Guide/GuideChemistry/ThermicConstantsSubst/ThermicConstantsSubstEnorganic/
Lebіd' V. І. (2005). Fіzichna hіmіya. – Harkіv: Folіo, 2005. – 478 s. [in Ukrainian].
Ellingham Diagrams. URL: https://web.mit.edu/2.813/www/readings/Ellingham_diagrams.pdf
Using Ellingham diagram, how to determine that in between C and CO which is better reducing agent? URL: https://socratic.org/questions/using-ellingham-diagram-how-to-determine-that-in-between-c-and-co-which-is-bette
Osoblivostі reakcіj u tverdomu stanі. URL: https://studfiles.net/preview/6872455/page:43/
Budenkova N. M., Yatskov M. V. (2015). Fіzichna hіmіya ta hіmіya silіkatіv. Navch. posіbnik. – Rіvne: NUVGP, 2015. – 188 s. [in Ukrainian].
