Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 8 maj 1956 - Klormetallurgins grunder, av Bo Estberger
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 maj 1956
445
Klormetallurgins grunder
Bergsingenjör Bo Estberger, Finspång
Det är nu drygt 60 år sedan de första försöken
gjordes att använda klor inom metallhyttkonsten.
Trots energiskt arbete är det först på senare tid,
som utvecklingen synts göra några påtagliga
framsteg. Befrämjande härvidlag har främst
varit klorprisets nedgång de sista två decennierna
samt utvecklingen av nya konstruktionsmaterial,
som är resistenta mot klor och klorider.
Tidigare inriktades ansträngningarna i hög grad
på förfaranden, som gav klorider i fast form,
vilka kunde lakas ut med vatten. Det var sålunda
kloridernas lättlöslighet som utnyttjades.
Exempel på denna princip är klorerande röstning
(t.ex. av kisbränder). I dag knyts
förhoppningarna främst till en annan av kloridernas
egenskaper, nämligen deras lättflyktighet vid tämligen
låg temperatur. Denna princip har tidigt
utnyttjats av Goldschmidt för avtenning av vitbleck
men har haft få efterföljare.
Teori
De fysikaliska egenskaperna hos
metallklori-derna, som möjliggör dessas användning vid
metallframställning, är främst deras låga
smältpunkter och höga ångtryck vid måttliga
temperaturer (tabell 1).
Den teoretiska behandlingen får baseras på
kemisk termodynamik, där i detta, fall diagram
för reaktionernas fria energi samt dennas
temperaturberoende är grunden. Detta
åskådningssätt infördes av Ellingham2 för ett decennium
sedan.
Diagrammen fig. 1—3 är hämtade från Osborn3.
De ger säkra värden på utbytet vid olika
reaktioner liksom effekten av temperatur-, tryck- och
sammansättningsändringar. De ger ej anvisning
om reaktionshastigheter, men dessa är oftast
tillräckligt höga vid förhöjd temperatur. Det blir
därför utgångs- och slutämnenas
diffusionshastighet, som bestämmer den verkliga
reaktionshastigheten.
Ändring i fri energi
För reaktionen
bB + cC = dD + eE
gäller
AG = AG° + /?rin (<adD aeElabB acc) (1)
där A G är ändringen i fri energi, kcal/mol, T
669.094.4
temperaturen, °K, R allmänna gaskonstanten,
kcal/0K mol och a* aktiviteten för
komponenten i.
Aktiviteten kan ej anges med ett absolut värde
utan endast i förhållande till ett godtyckligt valt
standardtillstånd. Detta väljs så att dess
tillämpning blir så enkel som möjligt. För ett rent, fast
eller flytande ämne sätts aktiviteten lika med 1,
dvs. det rena ämnet är standardtillstånd.
Aktiviteten för en gas kan med tillräcklig noggrannhet
antas vara lika ined gasens partialtryck p
(särskilt om detta är lågt eller temperaturen är
förhöjd).
Ändringen i fri energi är AG0 när både
utgångs- och slutämnena är i sina
standardtillstånd; sista termen i ekv. (1) blir då noll.
Villkoret för att en reaktion spontant skall gå åt
höger är att AG för reaktionen är mindre än
noll, ty ett system strävar efter att inta lägsta
möjliga fria energi.
Villkoret för jämvikt kan formuleras A G = 0
för varje tänkbar ändring (p och T konstanta).
Ekv. (1) ger då
A G° = - R T In (örfD cieElabB acc) (2)
där uttrycket inom parentesen är reaktionens
jämviktskonstant K.
Tabell 1. Egenskaper hos klorider1
Smältpunkt Jämviktstemperatur vid
0,076 torr 0,76 torr 7,6 torr 760 torr
°C °C °G °C °G
AgCl 455 781 895 1 051 1 564
A1C13 193 142 185 243 447
AsCls -16 -48 -27 3 122
BiClg 225 162 202 257 441
CdCl2 568 482 547 641 967
CoCl2 727 (507) (612) 672 1 050
CrCls" 1 152 607 672 747 947
CuCl 430 841 973 1 141 1 670
FeCl3 677 512 572 662 1 026
Fe2Cl6 304 172 189 230 319
K Cl 770 707 806 948 1 407
MgCL, 714 677 763 907 1 418
MnCl2 650 (562) 632 761 1 190
NaCl 800 741 850 996 1 465
NiCl2 1 001 589 661 748 987
PbCL, 498 466 537 635 954
SbCl3 69 19 46 79 219
SnCl3 227 247 302 382 652
SnCl4 -33 -48 -26 6 113
ZnCl2 283 359 423 497 732
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
