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作図例:S-O, S-H-O, C-S-O 系のエリンガム線図
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文献
- Haruo Kishimoto, Teruhisa Horita, Katsuhiko Yamaji, Manuel E. Brito, Yue-ping Xiong, and Harumi Yokokawa, Sulfur Poisoning on SOFC Ni Anodes: Thermodynamic Analyses within Local Equilibrium Anode Reaction Model, J. Electrochem. Soc., 157(6), B802-B813 (2010).
doi:10.1149/1.3362896
(1)S-O 系のエリンガム線図
説明
作図詳細
- 図
(1)T vs. ΔG(O2) プロットとしての2次元エリンガム線図

図 1 S-O 系の2次元エリンガム線図
-
説明
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作図詳細
- 広い温度・酸素ポテンシャル領域で一つの元素がどのように挙動するかをしめすエリンガム線図は便利で有用である。
- 硫黄は固体と液体が存在する。それぞれの状態で、熱容量に乱打相転移を示す異常があるため、それぞれ二つの状態で表される。
- 硫黄酸化物は、液体として SO3 が存在するとともに、多くの気相種が存在する。
- エリイガム線図は気相化学種のうちどの化学種がT-Δ G(O2)面のどの領域で主たる化学種になるかを正確に表している。この意味で、水溶液との類推から、高温領域における安定種線図と呼ぶことができる。
-
作図詳細
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説明
- [System] MALT
化合物検索
- MALT
ツール > CHD (CHD パラメータとして "/md" )
-
CHD
プロジェクト > 図の選択
- 次元変数の指定ページ
- 図の選択ページ
デフォルトボタンを2度クリックして、T とギブズエネルギーの表示軸を選択する
-
図 > 範囲
-
プログラム > CHD オプション
- 作図詳細ページ
- 明度を固体は 150 に気体は 200 に設定
- 描画パターン使用にはチェックを入れない。
ここでは描画パターンを利用しないのは、図のコピーを htm ファイルに貼り付けるときに bsBDiagonal を用いると、適切に表現されないことによる。画面を見ている限りでは、問題なく識別できる。
-
図 > 配色詳細
(2) S-H-O 系のエリンガム線図
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説明
作図詳細
- 図
(1) S-H-O 系の3次元エリンガム線図
(a)

図 2a S-H-O 系の3次元エリンガム線図 No.1. 透明化を施していない場合
(b)

図 2b S-H-O 系の3次元エリンガム線図 No. 2. H2(g), O2(g), および H2O(g) の透明化
(c)

図 2c S-H-O 系の3次元エリンガム線図 No. 3. 2次元表示
(d)

図 2d S-H-O 系の3次元エリンガム線図 No. 4. 硫黄を含む気体化学種の分圧を 10-6 気圧に設定した2次元エリンガム線図
-
説明
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作図詳細
- S-H-O 系の3次元エリンガム線図は明らかにH-O 系の線図によく似ている。O2(g), H2O(g) および H2(g) が H2O(l) とともに主たる化学種として表れている。
- 硫黄を含む安定な化学種はO2(g), H2O(g) および H2(g)が構成する多面体の内側に表れる。
- 硫黄含有化学種を見るためには O2(g), H2O(g) および H2(g) の多面体を透明化する必要がある。
- 図 (c) が硫黄系のエリンガム線図とみなすことができる。ここには、主たる化学種間の境界線が表示されている。
- これらの主たる化学種の安定域は、著しく気体化学種の分圧に依存する。
-
作図詳細
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説明
図 (a)
[系] MALT
化合物の検索
MALT
ツール > CHD (CHD パラメーターとして "/md")
-
CHD
プロジェクト > 図の選択
- 次元変数の選択ページ
- 図の選択ページ
- デフォルトボタンを2度押して、 T と ギブズエネルギー軸変数を選択する。温度軸と3つのギブズエネルギー軸が表れる。
- 3次元化学ポテンシャル図を選択
図(b) 化合物を透明にする。
- 透明化のモードをオンにする。
- 方法1
図Diagram > 表示モード > タッチ図
- 方法 2 索引ボックスの上で右クリックすると表れるポップアップメニュを用いる
透明化開始 を選択
- 透明化させる化合物を選択
モードがタッチズであることを確認する。このモードはツールバーと図表示パネルの左上隅に表示される。
- 方法 1
- 方法 2
表示 > グラフインスペクター の化合物ページ
このモードは元々はタッチ図で図内の一点に対応する化学ポテンシャル値を標記するものである。マウスが、索引ではなく図内に触れると、化学ポテンシャル表が表れる。
- 透明化モードの終了
- 方法 1
図 > 表示モード > 正常
- 方法 2 マウスの右クリックによって表れるポップアップメニュを用いる
Select
透明化終了
- 図中化合物名の位置の変更
- 方法
図 > 表示モード > 位置
図 (c)
-
図 > 回転
デファルトボトンで三つのモード間の変更ができる。1(XY_Z)、 2(XY)、および 3(x_Y_z).
2(XY)を選択
図 (d)
-
プロジェクト > 化学系 で化合物選択ページ を表示
分圧を指定するをチェックすると
活量固定ボックスが表れる。
- log (p) 値を 0 から -6 に変更
- O と H のチェックを外し、S だけにする。
(3) S-C-O 系のエリンガム線図
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S-H-O 系へ
説明
作図詳細
- 図
(1) C-S-O 系の3次元エリンガム線図
(a)

図 3a C-S-O 系の3次元線図 No.1. 化合物の透明化を施してない場合
(b)

図 3b C-S-O 系の3次元図 No. 2. O2(g), CO(g), CO2(g), C(c)を透明化
(c)

図 3c C-S-O 系の3次元線図 No. 3. 2次元表示
(d)

図 3d C-S-O 系の3次元線図 No. 4. 硫黄含有期待化学種の分圧を 10-6 気圧にしていした時の2次元表示図.
-
説明
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作図詳細
- 上図と同じような図を C-S-O 系についても構築できる。酸化雰囲気側では、似たような化学種が安定であるが、還元側では、異なる様相が表れる。
- C-S-O 系では、COS とCS2 が主たる化学種となる。
-
作図詳細
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作図詳細
[系] MALT |
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化合物の検索
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MALT |
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ツール > CHD |
CHD パラメータ "/md" |
- CHD が最初のタスクとして"Malt ダイレクト" を実行してから、上と同様な指定を行う。
- 異なるところは図座標変数の順番である。
- 第2の(Y) 軸にある dG(S) を Z 軸に表示されている dG(C) と入れ替える。