Концентраций кислорода

Перераспределение элементов между объемом зерен и их границами имеет сложный характер и зависит от температуры. Предельное развитие процесса — образование так называемой равновесной сегрегации элементов на границах зерен, которая оценивается отношением равновесных концентраций элементов на границе Сг.р и в объеме зерна С3. Согласно теоретическим представлениям Сг.р возрастает по мере снижения температуры (рис. 13.15). В реальных условиях нагрева или охлаждения действительная или неравновесная сегрегация на границах Сг.„ начинает развиваться при температурах выше температуры заметной диффузионной подвижности растворенного элемента Тл.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ — наука о методах исследования хим. состава вещества. А. х. включает два осн. раздела: 1) качественный анализ — установление отд. элементов и соединений, входящих в состав вещества, и их сравнит, кол-в (много, мало, следы); 2) количественный анализ — точное определение концентраций элементов и соединений в составе вещества. Совр. А. х. использует инструментальные физ. и физ.-хим. методы, к-рые отличаются большой чувствительностью, быстротой и требуют для проведения анализа небольших масс вещества. См. также Спектральный анализ. Хроматография, Турбидиметрия и др.

Рассмотрены физические основы РФА — современного метода исследования химического состава материалов, приборы для возбуждения и регистрации излучения. Даны оценки влияния различных факторов на точность определения химического состава образца и описание методик их учета и компенсации. Обобщен опыт использования РФА для определения концентраций элементов в сталях и чугунах, цветных металлах и сплавах, а также в некоторых рудах. Описаны техника приготовления образцов, выбор оптимальных условий проведения измерений.

Главной отличительной чертой химического контроля на электростанциях является необходимость определения следовых концентраций элементов в очень чистой воде, что вызывает особые трудности и при обычном определении показателя рН. Неоднократно утверждалось, что измерение потенциала, например, в химически обессоленной воде, имеющей высокое сопротивление (до 10 кОм), вообще невозможно. Отмечалось, что при этом возникают помехи, проявляющиеся: в нелинейности между калибровочными или буферными растворами; в чувствительности к воздействию потока или движения жидкости; в плохой воспроизводимости результатов, значительном дрейфе показаний чувствительности к прикосновению руки, колебании показаний при нарушениях в заземлении.

Состав слоя Условия — спекания Пористость металлографического Относительная разность концентраций элементов

В промышленных растворах содержится значительное количество ионов и эффективность их разделения резко уменьшается с увеличением удельной нагрузки и уменьшением числа сорбцф-онно-десорбционных актов. Помимо этого, промышленное разделение значительных количеств РЗЭ практически исключает использование дефицитных и дорогих комплексообразующих агентов, а также тех агентов, которые не обеспечивают получение высоких концентраций элементов. Поэтому в технологических целях используют лимонную кислоту и, особенно, этилен-диаминтетрауксусную кислоту ЭДТА и ее двунатриевую соль — трилон Б.

образца) были выбраны спектрографический и стило-скопический методы. Диапазон определения концентраций элементов (от тысячных долей до десятков процентов) позволяет на одном приборе осуществлять контроль почти всех компонентов чугуна. Контроль химического состава чугунов проводится по ходу плавки и после его выпуска аналитическим и спектральным методами анализа (табл. 12).

Многое зависит от характера легирования стали или сплава. Наличие в составе свариваемой аустенитной стали даже небольших концентраций элементов, резко снижающих температуру солидуса металла в участке перегрева околошовной зоны, делает неизбежным появление околошовных кристаллизационных трещин. Например, даже двойной электрошлаковый или вакуумно-дуговой переплав жаропрочных сталей ЭИ726, ЭИ787, содержащих более 0,010% В, не избавляет от околошовных трещин.

Как видно из диаграммы состояния (рис. 78, в), эти элементы образуют непрерывный ряд твердых растворов с минимумом по температурам плавления. Изменяя соотношение концентраций элементов, можно получить сплавы с различной температурой плавления. Для аустенитных сталей, очевидно, наиболее подходящим является сплав примерно следующего состава: 60% Мп— 40% №. Он имеет наименьшую для данной системы температуру плавления — около 1020° С.

На рис 20 представлено влияние концентраций элементов замещения на свойства железа высокой чистоты Эти данные показывают, что в области малых концентраций наибольшее упрочняющее влияние оказывает фосфор, тогда как хром, находящийся в феррлте, в наименьшей степени упрочняет железо

При кислородной деполяризации движение электронейтраль-лого кислорода к катоду определяется разностью концентраций кислорода в толще раствора и прикатодной зоне. Ограниченность скорости подвода кислорода вследствие затрудненности диффузии кислорода через неподвижный слой жидкости, прилегающей к катоду, создает значительную концентрационную катодную поляризацию. Сильное перемешивание значител! по снижает концентрационную поляризацию, облегчая диффузию кислорода за счет уменьшения толщины диффузионного слоя электролита, и основную роль в общей катодной поляризации начинает играть перенапряжение ионизации кислорода. В слабоперемешиваемых электролитах возможна поляризация за счет обоих факторов.

Система титан — кислород. Титан с кислородом образует ряд осидов с различной степенью окисления: ТЮ; Ti2O3; Ti3O5; TiO2, а также ряд субоксидов: Ti2O; Ti3O; Ti6O. Кроме того, кислород может растворяться в твердом металле. Оксиды, особенно низшей степени окисления, обладают большой шириной области гомогенности. На рис. 9.12 приведена фазовая диаграмма оксидов титана, в которой заштрихованные участки представляют собой двухфазные области. Диаграмма плавкости Ti—О для малых концентраций кислорода приведена на рис. 9.13 (по И. И. Корнилову). Титан — весьма активный металл и его оксиды все термодинамически устойчивы, наиболее устойчив низший оксид ТЮ, повышающий свою устойчивость при растворении в жидком титане. Процессы диссоциации оксидов титана идут ступенчато:

В [36] представлены результаты расчета термодинамически равновесных состояний системы продуктов сгорания, содержащих натрий, калий и серу в зависимости от температуры и концентраций кислорода при атмосферном давлении. Цель этих расчетов — выявление состояния в системе таких компонентов, которые наибольшим образом могут влиять на загрязнение и коррозию поверхностей нагрева.

При высоких температурах концентрация кислорода наиболее сильно влияет на содержание сульфатов и гидрооксидов щелочных металлов. С увеличением концентраций кислорода концентрация гидрооксидов снижается, а сульфатов повышается.

Когда в факел вводили лишь N32804, то на поверхности пробоотборника были обнаружены Na2SOi, N82803 и NaaCOa. При этом сульфит натрия суще: ствовал только в зонах факела с низкой концентрацией кислорода. Карбонат натрия практически отсутствовал в зонах с большими избытками воздуха (а— = 1,2), но существовал в заметных количествах в обогащенных топливом зонах. Что касается сульфата натрия, то он существовал во всех областях концентраций кислорода в факеле (а=0,8—1,2).

При работе оборудования из стали падение концен* трации кислорода в воде может происходить не только в результате частичной деаэрации, но и вследствие поглощения его металлом. Поэтому важно выявить влияние пониженных концентраций кислорода на процесс коррозии с выделением водорода.

растет содержание кислорода в металле, предел прочности проходит через максимум при содержании кислорода 3,7-10~2 %. Исходные свойства стали длительно сохраняются лишь при содержании кислорода в жидком натрии не выше 2-10~3 %. Влияние повышенных концентраций кислорода и смеси кислорода с водородом на коррозионную стойкость низколегированных, хромистых и хромоникелевых сталей видно из табл. 17.7, где и —

1. Непосредственное влияние микроорганизмов, приводящее к образованию дифференциальных концентрационных элементов (например, дыхание перифитонной колонии организмов приводит к различию концентраций кислорода между местом обитания и другими участками поверхности). Возникающая разность потенциалов вызывает протекание коррозионных токов между местами расположения колоний и окружающими участками металла.

Разность неравновесных значений концентраций кислорода на стенке и в потоке определялась по критериальной зависимости, полученной из решения уравнения сохранения массы в приближении пленочной модели.

кислорода, при которых автоклав работает подавляющую часть времени. Суть этого расчета сводится к следующему. Из рис. П-6 можно заметить, например, что концентрация кислорода в пределах 8—2 мг/л изменяется за 7,5 час работы автоклава. Для непрерывной работы в течение 40 час это составляет 18,75%, а в течение 144 час— 5,25%. Следующий интервал концентраций кислорода (2—1 мг/л) дает соответственно 10 и 2,75%. Вообще с увеличением времени непрерывной работы автоклава уменьшается концентрация кислорода, при которой автоклав работает большую часть времени. На рис. П-7 показан результат расчета, проведенного таким способом, применительно к режимам I—II в соответствии сданными рис. П-6. Здесь, по оси абсцисс, отложена концентрация кислорода, взятая в определенных интервалах; по оси ординат — время (в процентах по отношению ко времени непрерывной работы автоклава), в течение которого в автоклаве поддерживается концентрация кислорода, соответствующая выбранному интервалу. Можно заметить, например, что для режима II автоклав 75,5% времени работает при концентрации кислорода 0,1—0,2 мг/л, а для режима I он 50% времени работает при концентрации кислорода 0,2—0,4 мг/л и 22,5% — при 0,4—1,0 мг/л. Во время работы автоклава по режимам III и IV начальная концентрация кислорода составляла соответственно 40 и 150 мг/л. Предположив, что изменение концентрации кислорода во времени для этих режимов, аналогично приведенному на рис. III-6 (с соответствующим смещением в сторону больших

концентраций кислорода), можно принять, что во время работы по режиму III концентрация кислорода будет не менее 0,5—1,0 мг/л, по режиму IV—1,5—3,0 мг/л, а по режиму V—38—42 мг/л. Концентрация ионов хлора в растворе создавалась введением в дистиллированную воду хлористого натрия и контролировалась в течение всего периода испытаний. Наличие трещин в образцах определялось металлографическим методом приблизительно через каждые 100 час-испытаний. Просматривалось по два образца после каждой экспозиции. После появления первых трещин испытания продолжались еще около 100 час, что давало возможность убедиться в закономерном появлении трещин.