作図例: 化学ポテンシャルの固定(3a)酸素ポテンシャルの固定

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図の例: 化学ポテンシャルの固定(3a)

酸素ポテンシャルの固定

図の例 詳細 記述

1273 ＫにおけるLa - Mn - Zr - O 系の化学ポテンシャル図

1. 図：３次元多面体図　 μ(La)-μ(Mn)-μ(Zr) プロット
   
   
   
   
2. 記述：酸素ポテンシャル固定の図(3a)について
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   • 温度一定条件下でのLa-Mn-O-Zr ４元系です。
     
   • 酸素分圧を１気圧に固定することによって、通常の３次元図が構築できます。 酸素ポテンシャルを固定したので、 μ(La)/RT, μ(Mn)/RT, μ(Zr)/RT, を図の座標に選びます。
     
   • ZrO₂ 面の中では、 ZrO₂ の熱力学的活量は常に１で, 化学ポテンシャルは一定です。酸素ポテンシャルを固定してあるので、Zrの化学ポテンシャル, μ(Zr)/RT, も一定となります。このように ZrO₂面は μ(Zr)/RT軸に対して垂直になります。 同様に、各面の勾配は酸素以外の元素の化学量論数で決められます。
     
   • 複合酸化物, La₂Zr₂O₇ と LaMnO₃ は それぞれの構成酸化物の間に現れます。
     
   • ZrO₂ と LaMnO₃ の反応性は次のようにチェックできます。
     
   • この反応は次のように書き下せます。
     
     ZrO₂ + LaMnO₃ = 0.5 La₂Zr₂O₇ + 1/3 Mn₃O₄ + 1/12 O₂(g)
     
   • ZrO₂ の安定域が直接 LaMnO₃　の安定域に接しています。 他方で反応生成物の La₂Zr₂O₇ と Mn₃O₄ は互いに隔てられています。このことは、 上の反応のギブズエネルギー変化は正であることを意味しています。
     
     
3. 詳細：化学ポテンシャルの固定作図例(3a)の手続き
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   1. [化学系] MALT

      化合物検索

   <La,Mn,Zr,O> 系の選択

   2. プロジェクト > 化学系

   3. [系の指定] ダイアローグ
      
      • [化合物の選択] 頁
        
        一括指定方法
        
        x 全ての凝縮相
        o 個々の気相化学種
        o 気体混合物
        

   4. プロジェクト > 図の選択

   5. [作図条件の設定]ダイアローグ
      
      • (1) 次元変数の指定頁
        
        温度
        
        x 1273 K　に固定
        o 固定せず
        
        圧力
        
        x 1 atm　に固定
        o 固定せず
        
      • (2) 固定の指定頁
        
        追加
        
        [固定値の選定]ダイアローグ
        
        "O2(g)" 化学種の選択
        
        [係数の決定] ダイアログ
        
        選択 再入力 1.0
        
      • (3) 図の選択頁
        
        {図のタイプ}
        
        3次元多面体図
        
        座標の選択
        
        (La)
        (Mn)
        (Zr)
        

   6. 実行 > 計算の実行

   7. 図 > 配色詳細

   8. [図の操作フォーム]
      
      (3) 多角形の配色
      
      (1)座標に基礎をおいた三色配色
      
      X-軸 赤
      Y-軸 黄
      Z-軸 青