Assessment of dissociation rate of FeCr2O4 using the Bjerrum-Guggenheim coefficient

Evaluación de la velocidad de disociación del FeCr2O4 mediante el coeficiente de Bjerrum-Guggenheim

Se desarrolló un procedimiento de cálculo de las posiciones de las líneas del equilibrio de fase monovariante para las regiones de cristalización de un compuesto congruente utilizando el coeficiente osmótico de Bjerrum-Guggenheim (ɸ _AmBn). Se recomendó el aparato matemático pertinente para una descripción analítica de líneas y superficies de la cristalización de fases. Como ejemplo del sistema de óxido FeO-Cr₂O₃, se realizó la evaluación de la tasa de disociación del compuesto congruente de FeCr₂O₄. Se presentó el material de demostración del comportamiento del coeficiente osmótico de Bjerrum-Guggenheim en condiciones límite como criterio de evaluación de la estructura del fundido.

INTRODUCCIÓN

En la teoría del análisis fisicoquímico, la cuestión de las curvas monovariantes de equilibrio cerca de la composición de un compuesto químico es de gran interés, pero hasta hace poco no se le prestaba suficiente atención. Hasta ahora no existe una justificación termodinámica general para la existencia de un máximo singular [1-5].

Algunos diagramas de fase de los sistemas de metales y óxidos se analizaron utilizando el concepto del coeficiente osmótico de Bjerrum-Guggenheim $(Φ_{A_m B_n})$, así se descubrió un patrón general [6] (donde: A_m,B_n - coeficientes estequiométricos de conexión).  El valor Φ_i corresponde plenamente a las condiciones límites de casi todos los tipos de diagramas de fases que se encuentran en la naturaleza y que predijo N. S. Kurnakov [7].

El estudio preconceptual sobre algunos sistemas de Fe-Ti, Fe-Si, Mn-Si, y también sistemas de óxidos de CaO-SiO₂, MgO-SiO₂, CaO-P₂O₅ [8,9], etc. demostró que si la línea de liquidus continúa por encima de un punto de fusión, hace un bucle y vuelve a la unidad (Figura 1a).

La figura 1b muestra un diagrama de dependencia de $(Φ_{A_m B_n})$ sobre la actividad. Si la línea de liquidus continúa en $T>T{_m, A_m B_n}$, donde: T - temperatura actual, $T{_m, A_m B_n}$ - punto de fusión del compuesto entonces habrá $Φ_{A_m B_n} →∞, 1nx_{A_m B_n}→0, x_{A_m B_n} →1.$

​Los compuestos congruentes se disociarán completamente o no durante la fusión o se observarán dos líquidos, las preguntas siguen abiertas.

FORMAS DE ESTUDIO

Tomando como referencia un procedimiento de cálculo desarrollado de la velocidad de disociación del compuesto congruente [9] mediante relación de la velocidad de disociación o asociación (α) con una constante de equilibrio utilizando el coeficiente osmótico de Bjerrum-Guggenheim $(Φ_{A_m B_n})$, se realizó la evaluación de la velocidad de disociación del compuesto congruente de FeCr₂O₄ del sistema FeOCr₂O₃.