作図例 : 化学ポテンシャルの固定(3b) ZrO2 の活量固定

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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
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2. 記述：作図例: 化学ポテンシャルの固定(3b)について
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   • La-Mn-O系の化学ポテンシャル図を与えた例 (2b) と比較します。
     
   • La₂O₃ の安定域がf La₂Zr₂O₇の安定域に変更されています。これは次の反応対応しています。
     

     La₂O₃ + 2ZrO₂ = La₂Zr₂O₇
     

   • この系では ZrO₂ の活量は１なので、 La₂O₃ の活量は La₂Zr₂O₇ 安定域内できまる値に固定されます。 この La₂O₃ 活量が例(2b)と比較して変更していることが、 La₂O₃ 相の位置から La₂Zr₂O₇相の 位置へとシフトさせています。その結果、 MnO, LaMnO₃ および La₂Zr₂O₇ の３相共存点がよりLa 活量値が低い点へと シフトしています。 この点は以下のように書き下すことができます。
     
     LaMnO₃ + ZrO₂ = 0.5 La₂Zr₂O₇ + MnO + 1/4 O₂(g)
     
   • この反応に関与する５つの化学種の内、３つが安定相として表示され、ひとつは 化学ポテンシャルを固定した化学種として与えられ、残りのひとつは図の軸に用いられている 化学種となります。
     
   • MnO₂, LaMnO₃ および La₂Zr₂O₇ の３相共存は次の化学反応を示します。
     
     LaMnO₃ + ZrO₂ + 1/4 O₂(g) = 0.5 La₂Zr₂O₇ + MnO₂
     
   
   
3. 詳細：作図例を再現するための手続き
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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] ダイアログ
        
        "ZrO2" 相の選択
        
        [係数の決定] ダイアログ
        
        再入力 1.0　を選択
        
      • (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)
        (O)
        

      • 実行 > 計算の実行

      • 図 > 配色詳細

      • [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３色配色
        
        X-軸 赤
        Y-軸 黄
        Z-軸 青
        
        (3){事前選定} 頁
        
        1) ”現在の３色”ボタンをクリック
        
        ”LaMnO3”相を選択して
        色を赤に変更