冶金原理

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容分為3篇15章，第1篇為冶金物理化學(xué)基礎(chǔ)，包括：冶金熱力學(xué)基礎(chǔ)，相圖基礎(chǔ)，冶金反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)；第2篇為火法冶金原理，包括：冶金熔體，還原反應(yīng)，氧化反應(yīng)，硫化礦的火法冶金，氯化冶金，粗金屬的火法精煉，熔鹽電解，金屬凝固；第3篇為濕法冶金原理，包括：物質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定性，礦物浸出，浸出液凈化和金屬的化學(xué)還原，水溶液電解質(zhì)電解。
本書適用于冶金工程專業(yè)的本科生教學(xué)，也可供從事有色冶金、鋼鐵冶金和鐵合金冶煉的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一篇 冶金物理化學(xué)基礎(chǔ)
　1 冶金熱力學(xué)基礎(chǔ)
　　1.1 引言
　　1.2 熱力學(xué)中的幾個基礎(chǔ)性概念
　　 1.2.1 體系與環(huán)境
　　 1.2.2 體系的性質(zhì)、狀態(tài)、狀態(tài)函數(shù)
　　 1.2.3 過程和途徑
　　 1.2.4 熱和功
　　 1.2.5 內(nèi)能
　　1.3 能量守恒——熱力學(xué)第一定律
 　　1.3.1 熱力學(xué)第一定律
　　 1.3.2 熱與焓
 　　1.3.3 熱容與過程所需熱的計算
　 　1.3.4 物質(zhì)狀態(tài)改變過程的焓變計算
　　1.4　熱力學(xué)第二定律
　　 1.4.1 熵與克勞修斯不等式
 　1.4.2 熵變計算及其應(yīng)用
　　　1.4.3 亥姆霍茲(Helmhehz) 自由能和吉布斯(Gibbs) 自吐
　　　1.4.4 自由能變化與AH、AS的關(guān)系
　　1.5 化學(xué)平衡及反應(yīng)方向判定
　　　1.5.1 化學(xué)反應(yīng)的方向及平衡條件
　　　1.5.2 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化及其計算
　　　1.5.3 化學(xué)反應(yīng)的AGtj與溫度的關(guān)系
　　　1.5.4 化學(xué)反應(yīng)等溫式
　　　1.5.5 平衡常數(shù)
　　　1.5.6 化合物分解平衡
　　　1.5.7 AG-T關(guān)系圖上的標(biāo)尺
　 1.6 溶液
 　　1.6.1 溶液及其分類
　　 1.6.2 理想溶液
 　1.6.3 實際溶液
　 1.6.4 活度相互作用系數(shù)
 　 1.6.5 溶液中組元的化學(xué)勢
 　1.6.6 組元在各項間的分配
　 1.6.7 有溶液參加的多元體系中的反應(yīng)實例
 　1.7 表面現(xiàn)象及其熱力學(xué)
 　1.7.1 表面張力和表面吉布斯自由能
　 1.7.2 微小液滴(或顆粒)表面性質(zhì)
 　 1.7.3 潤濕現(xiàn)象
 　1.7.4 表面吸附
　 1.8 電化學(xué)現(xiàn)象及其熱力學(xué)
 　 1.8.1 電化學(xué)中的基本概念
 　1.8.2 電量與化學(xué)反應(yīng)量之間的關(guān)系——法拉第定律
　 1.8.3 可逆電池的熱力學(xué)
 　 1.8.4 電極電勢(電極電位)
 　1.8.5 電解質(zhì)溶液的活度
　 1.8.6 極化和離子的析出順序
 　習(xí)題
　2 相圖基礎(chǔ)
第二篇　火法冶金原理
第三篇　濕法冶金原理
附錄
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   去極化作用是熔鹽電解過程中特有的現(xiàn)象之一。所謂去極化作用是指降低超電位，使電解過程向平衡方向移動。熔鹽電解過程中，陰極的去極化現(xiàn)象是比較顯著的。去極化和極化是電解過程中的一對矛盾，彼此是相互制約的，凡是能使電解過程的最慢步驟的速度變慢的影響因素都會加強(qiáng)極化，相反，凡是能加快最慢步驟速度的因素都能去極化。增大濃度和升高溫度可以加快擴(kuò)散步驟的速度，它們對濃差極化有去極化作用。通常為了降低濃差極化超電位，就可以適當(dāng)采取這些措施。關(guān)于電化學(xué)反應(yīng)步驟，促使其變化的影響因素比較多，也比較復(fù)雜。 在熔鹽電解中，陰極去極化作用由下列各種原因引起：（1）已析出的金屬在電解質(zhì)中溶解。如果在陰極析出的金屬能顯著地溶解于熔鹽之中，在陰極電流密度低時，幾乎全部金屬都溶解在電解質(zhì)中，金屬在電極表面的活度將降低，因此陰極的電極電位朝著正方向移動。這種現(xiàn)象在電解堿金屬和堿土金屬熔鹽時表現(xiàn)得特別明顯，因為這些金屬在熔鹽中的溶解度大。（2）金屬離子有時不發(fā)生形成原子的放電反應(yīng)，而是進(jìn)行高價離子還原成低價離子的過程，此時顯示出一個與中間還原階段對應(yīng)的電位，這種陰極的電極電位也朝著正方向移動。（3）如果金屬沉積在一種液態(tài)金屬上并溶解于其中形成合金，陰極的去極化作用會非常顯著，而離子放電也將變得容易。去極化作用在電解制取鋁鎂、鈉鉛、鈣錫、鋅鎂等合金時，具有特別的意義。 陽極過程同樣也有降低超電位、使電極過程向平衡方向移動的去極化作用發(fā)生。造成這種現(xiàn)象的原因有：（1）陽極產(chǎn)物（鹵素、氧等）可以同電解質(zhì)相互作用生成高價化合物。此外，陽極產(chǎn)物也可能溶解于電解質(zhì)中。（2）陽極產(chǎn)物與陽極材料問相互作用，即陽極析出的鹵素、氧能與陽極材料作用生成相應(yīng)的化合物。例如，采用碳陽極時，會生成CO、CO2、CF4等產(chǎn)物。

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