成国光等：CaO一B2O,熔渣中氨的热力学计算模型 +53· 1 结构单元的确定及热力学模型的建立 Co0 Mole fracion B202- B203 160G2 01 0.2 0.3 0: 0.5 06 0 09 10 Co0-Liqvic \3Co0-B203 1500 ·Lt0u0 Liqud 1400 2 Liquids 3〔o08z03Co0 2 Co0-B203-Liqurd 日 1300 E1200 -2Eo0B,0: 2o0670ョ Co0.B20 Loud 1100 CoC.B2C: 2Co0,0: 1G00 003 Co 2B:: tt0c…ia52e35: 10 0 0 50 0 8氏 Cel wergh':- ts28-: 5,D 图1CaO-B,O,相图 根据CaO-B,O3相图（图1），该二元渣系能形成3CaO·B,O3,2CaO·B,O3,CaO·B,O 和CaO·2B,O34种化合物.因此，该渣系的结构单元为：Ca2+,O2-,以及B,O3,3CaO· B2O3,2CaO·B2O3,CaO·B2O3,Ca0·B2O3分子. 令各组元件的作用浓度为：N,=NcoN2=N,0,N=Ngo0,N,=NCoB,0,N,= Na0,N。-Nn同时令：b=∑m,a=∑mn,∑m表示总质点数 根据物料平衡： N,+N2+N3+N,+Ns+N6=1 (1) 由化学平衡得8： 3(Ca2++()2)s+(B,O3)w=(3Ca0·B203)w △G=-129790.8-54.60TJ/mol(450~1490℃)1 (2) N:=k N 3N. 2(Ca++(02-)s,+(B,O3)=(2CaO·B,O3)w △G2=-108019.44-46.560TJ/mol(450~1310℃)1 (3) N.=k NN2 (Ca2++O-)(s)+(B.O3)d)=(CaO.B2O3)d) △(3=-75362.4-20.77TJ/mol(450~1160℃) (4) N3=k;NN2 (Ca2++(O2-)s,+2(B,(O3)=(Ca0·2B,O3)w成 国光等 : C a 一 B O Z O : 熔渣 中氮 的热 力学计算模型 结构单元 的 确定及热力学模型的建立 1 〔 0 0 ` 仁 r l o o M P } , o n 日7D〕 — e Z OZ } { } ’ l } l } ! } } ) 」} l 一 t 0 0 · 1 . Q u t匕 } } }l … 日 ! l …{ 一q u ,己} i 一 2 t iq u 一d } 1 … } { \ 2户 。 { . 户 , 。: . L . { 。 .。 5 刁 3 仁0 0 日2 0〕 · 仁o 。 } … } } 4 1} 1 1 . 碑 ! } \ 下 ! 1 一 C o。 日2。; — } ! 一葺 2仁o O 9 2D3 } ! 一 1 . { \ l 1 } } } C二 、 J 一 , 夕、 日 一 仁工 〔 0 9 2任 , 仁 ` · , ~ , ~ . , 叹 C 。宁 三户二 卜 , 喇 )玩 二 c 。 。 了g ” c } 一 口 。 . 一`巴n。Jd巨` V 卯 e 卜 ` 仁 c 冬 图 1 C a 〔 ) 一 B Z O 3 相图 根 据 C a O 一 B Z O 。 相 图 ( 图 l ) [ , j , 该 二元 渣 系能 形成 3 C a O · B Z O 3 , Z C a O · B Z O 3 , C a O · B Z O 3 和 C a O · 2 B 2 0 3 4 种化 合物 . 因此 , 该渣 系 的结 构单 元 为 : C a Z+ , 0 2 一 , 以 及 B Z O 3 , 3C a O · B Z O 3 , Z C a O · B Z O 3 , C a O · B Z O 3 , C a O · B Z O 3 分子 . 令各 组 元件 的作 用浓 度为 : N , 一 N e s 。 N : 一 N B Zo 3 , N 3一 N 3〔、 。 · 。 2 0 3 , N 4一 N Z e · o · B Zo 3 , N 。 一 N 肠 。 · 。 2 0 3 , N 。 一 凡 抽 。 · 2 0 2 0 3 根 据物料 平衡 : 同时 令 : 乃一 艺 cn a ( , , 。 一 艺 。 二 3 , 艺 。 表示 总 质 点数 . N I + N : + N 3 + N ` + N : + N ` = ( l ) 由化 学 平衡得 8j[ : 3 ( C a “ + + ( ) 2一 ) ( S ) + ( B Z ( ) 3 ) 、 z) = ( 3 C a O · B Z O 3 ) ( 1) △ G了= 一 1 2 9 7 9 0 . 8 一 5 4 . 6 OT J / m o l ( 4 5 0 一 1 4 9 0 ℃ ) N 3 = k 1 N 1 3 N : 2 ( C a Z + + ( ) , 一 ) 。、 ) + ( B Z ( ) 3 ) ( I ) = ( Z C a O · B Z ( 2 ) △ G ; = 一 1 0 8 0 1 9 . 4 4 一 4 6 . 5 6 OT 入 厂; = k Z N I 忿 N Z ( C a 艺+ + 〔) 艺一 ) 、 S。 + ( B Z ( ) 。 ) 。一) J / m o l ( 4 5 0 0 3 ) ( . ) 一 1 3 1 0 ` C ) ( 3 ) △ ( ;写= 一 7 5 3 6 2 . 4 一 2 0 . 7 7 T J / m o l N : = k 3 N I N Z ( C a O · B Z O 3 ) ( l ) ( 4 5 0 一 1 1 6 0 ’ C ) ( 4 ) ( C a Z+ + ( ) 2一 ) 〔、 , + 2 ( B Z ( ) 3 ) ( . , 一 ( C a O · 2 B 2 0 3 ) 〔 1)