haku: @supervisor Taskinen, Pekka / yhteensä: 56
viite: 7 / 56
| Tekijä: | Tirronen, Topi |
| Työn nimi: | Thermodynamic properties of gallium, germanium and indium oxides by the EMF method |
| Gallium, germanium ja indium oksidien termodynaamisten ominaisuuksien määrittäminen EMF menetelmällä | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2015 |
| Sivut: | 102 + 4 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Kemian tekniikan korkeakoulu |
| Oppiaine: | Materiaalien prosessointi (MT3002) |
| Valvoja: | Taskinen, Pekka |
| Ohjaaja: | Sukhomlinov, Dmitry |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201512165776 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3414 | Arkisto |
| Avainsanat: | EMF solid electrolyte Ga2O3 GeO2 In2O3 kiinteä elektrolyytti termodynamiikka |
| Tiivistelmä (fin): | Tämän työn tarkoituksena oli parantaa gallium-, germanium- ja indiumoksidien olemassa olevan termodynaamisen datan tarkkuutta sekä luotettavuutta määrittämällä niiden standardi muodostumisen Gibbsin energia modernia EMF menetelmää käyttäen. Tarkasti määritetyt termodynaamiset tasapainofunktiot ovat edellytyksenä, jotta nämä materiaalit pystyttäisiin ottamaan tehokkaasti talteen materiaalivirroista metallien sulatus- ja jalostusprosesseissa. Työn kirjallisuus osio keskittyy tutkittavien oksidien sekä niihin liittyvien metallien termodynaamisiin ominaisuuksiin kuten entalpiaan, entropiaan, lämpökapasiteettiin, metalli-happi faasidiagrammeihin sekä muutoslämpötiloihin. Lisäksi, kaikki aikaisemmat EMF tutkimukset oksideista Ga2O3, GeO2 ja In2O3 on kerätty ja tarkasteltu kirjallisuusosiossa. Kokeellisessa osiossa käytettiin kehittynyttä sähkökemiallista tutkimuslaitteistoa, jossa kiinteänä elektrolyyttinä toimi yttriumilla stabiloitu zirkonium ja referenssielektrodina puhdas happi, jonka vaihtuva ilmanpaine otettiin huomioon. Tällä menetelmällä korkeissa lämpötiloissa saatujen arvojen avulla määritettiin funktiot jokaisen oksidin standardi muodostumisen Gibbsin energialle ja verrattiin olemassa olevaan tietoon. Lopuksi tutkimustulosten luotettavuutta arvioitiin laskemalla yhteen tutkimus¬laitteistosta ja lämpötilasta johtuvat epävarmuudet sekä laskemalla oksideista ns. kolmannen pääsäännön menetelmällä vertailtavia entropia- ja entalpia-arvoja. |
| Tiivistelmä (eng): | The aim of this study is to improve the accuracy and reliability of the available thermodynamic properties of gallium, germanium and indium oxides using a modern solid oxide electrolyte EMF technique. Accurately measured stability functions of these oxides are required, in order to recover metals from the material streams during smelting and refining processes. The literature part focuses on thermodynamic properties of studied metals and their corresponding oxides such as standard enthalpies, entropies, heat capacities, metal-oxygen binary phase diagrams and transition temperatures. Furthermore, all previous EMF experiments of Ga2O3, GeO2 and In2O3 are presented and critically evaluated. In the experimental part improved experimental apparatus employing solid zirconia electrolyte with pure oxygen reference electrode accounting atmospheric pressure was applied to accurately examine the oxides of gallium, germanium and indium. The standard Gibbs energy of formation equations determined from experimental values were compared to previous literature data. Finally, reliability analysis of the experimental data obtained was estimated by evaluating the effects of the inaccuracies of the used experimental devices and by using third law evaluation to determine standard enthalpy of formation and standard entropy. |
| ED: | 2016-01-17 |
INSSI tietueen numero: 52898
+ lisää koriin
INSSI