습식제련
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작성일 22-11-29 03:34
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E = E° - RT/ZF ln [Fe][H2O]/[FeO][H+]2
여기에 E° =-0.037v, T=298.16 °K에 대하여 정리(arrangement)하면 다음과 같다.
4H+ + O2 +4e = 2H2O
두식을 합하면,
FeO + 2H+ + 2e = Fe + H2O
이 reaction(반응)식은 pH와 전위의 항들을 포함하고 있다아 표준 자유에너지의 change(변화)는
Δ G° = 0 - 56.69 + 58.4 - 0 = 1.7 kcal
따라서 표준전위는
E° = -1.7/(25 23.06) = -0.037v
이다.
◆ 전위-pH diagram(Pourbaix diagram)
수용액 중…(생략(省略))
설명
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다.
E = -0.037 - 0.0591pH
(2) Fe-Fe3O4계
Fe3O4 + 8H+ + 8e = 3Fe + 4H2O
ΔG°= 15.6 kcal , E°= -0.0846v
E = -0.0836 - 0.0591pH
(3) FeO-Fe3O4계
Fe3O4 + 2H+ + 2e = 3FeO + H2O
ΔG°= 10.5 kcal , E° = -0.228v
E = -0.228 - 0.0591pH
(4) Fe3O4-Fe2O3계
3Fe2O3 + 2H+ + 2e = 2Fe3O4 + H2O
ΔG°= -10.2 kcal , E°= 0.221v
E = 0.221 - 0.0591pH
◆ 물의 안정구역
물 그 자체도 산화-환원전위의 일정한 구역 내에서만 안정하다. 비표준상태에 대한 전위는 다음과 같다.
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◆ 고상-액상간의 평형
(1) Fe-FeO계
Fe와 FeO의 평형은 다음과 같이 표기된다
2FeO = 2Fe + O2
또한 물의 평형방정식은 다음과 같다. 이 구역 밖에서는 물이 분해하여 산소나
수소를 발생시킨다.
PH2=1atm 에 대하여 E= -0.0591pH 이다.
