İndiyum-kalay katı alaşımlarının termodinamik incelenmesi

Abstract

IV `V fes=ç a 1 ı gmafla katı Îndiyum-Kalay alaşımlarımı bileşimleri ve /J5°c-125°q) sıcaklıkları aralığında ter- -^ınodinamik incelenmesi yapılmıştır. Bunun için minimum akımla çalışabilecek potansiyometrik ölçme sistemi kurularak - in /^XnCT4 (formamid) / in - Sn + elektrot derişimi hücresinin galvanik EMK'sı değişik sıcak lık ve bileşimlerde ölçülmüştür. 28 değişik bileşimdeki In-Sn alaşımlarıyla yapılan deneylerden her alaşım için sıcaklık -EMK verileri elde edil miştir, ölçülen EMK'lardan alaşımdaki indiyum aktifliği ferj, aktiflik katsayısı t^Sr) ve alaşım oluşmasındaki kısmi mo lar serbest entalpi (Sgpp, kısmi molar entalpi (4ifap), kıs mi molar entropi (5Sp) değişimi bütün bileşimler için he saplanmıştır. Alaşımdaki diğer bileşen (kalay) için de bu termodinamik büyüklükler, indiyumun değerlerinden çıkıla rak Gibbs-Duhem eşitliğinin grafik yolla integrasyonundan hesaplanmıştır, îki bileşene ait olan kısmi molar büyüklük lerden alaşımın integral karışma serbest entalpisi (ÜŞÜ, entalpisi C5ŞŞ` ve entropisi 6SB), artık serbest entalpi (^asâT) ve entropi (figFgr) değişimi hesaplanmış, bulunan sonuçlar cetveller halinde verilmiştir. Bu termodinamik büyüklük lerin alaşım bileşimi ile değişimleri incelenerek grafik lerde gösterilmiştir, ölçülen ve hesaplanan büyüklüklerin bileşimle değişimlerinden yararlanılarak In-Sn sistemininV katı bölgesindeki faz sınırları irdelenmiştir. Bulunan so nuçlarla literatürde var olan veriler arasında iyi bir uyu- şuırı bulunmuştur. --B^a^-fada^m^JaL-aya^a^ar düşük erime noktalı alaşımların EMK yöntemi ile termodinamik incelenmesinde elektrolit ha zırlanması için çözücü olarak formamid'in kullanılabileceği gösterilmiştir. Formamid oldukça çok sayıda inorganik tuzun 'XsaC13 2x)J2.1,ltiİYonik olarak çözülmesini sağlamaktadır. /inCl J)ün formamid deki çözeltisinin (^£i22^_24__ı>;sıcaklıklardaki iletkenliğinin / ^InCl,) derişimi ile değişimi ve InCl, ün formamid ' deki %1 «LiT V,y,.._e..._~-?- - -~ - ?'L^j-İT-S dareceC lik çözeltisinin (25 -125°ç) sıcaklıkları arasında iletken liğinin sıcaklıkla değişimi incelenmiştir. Ayrıca ölçülen `-.iletkenliklerden (20, 22 r24°C /sıcaklıklarda, değişik derişim- lerdeki InCln ^çözeltilerinin eşdeğer iletkenlikleri de hesaplanmıştır. I

vi ABSTRACT Thermodynamic properties of solid alloys of Indium- Tin at X` =0,00-1.00 mole fractions have been studied between 75 - 125°C temperatures. A potent iome trie measuring system which can operate at minimum current was devised to measure the galvanic EMF of the electrode concentration cell - In/InCl_ (Formamla) / In - Sn + at various temperatures and alloy compositions. At each compositions of the 28 In-Sn alloys, EMF vs. temperature was determined. Utilizing this data and the relationships, activity (a ), activity coefficient (tt ), partial molar free energy of alloy formation (A?_ ), partial molar enthalpy (AH ) and partial molar entropy variation (AS ) have been determined for the indium component at each alloy composition. By graphical integration of the Gibbs-Duhem relationship and by utilizing the values obtained for indium, the same thermodynamic properties were calculated for the second component of the alloy namely tin. Combining the values for the respective components in the alloys, in proportion of their molar compositions, the same thermodynamic properties for the alloys (integral quantities) itself were determined. These values which are presented in tables, have been plotted versus alloy composition to show how these properties varied with respect to compositions. By meansvıı of the measured and calculated quantities and their variations with respect to composition, the exact locations of the phase boundaries of the solid regions of the In-Sn system were discussed; the results thus obtained were com pared with those of the literature to see to what extent these boundaries corresponded to the boundaries reported in literature. The results indicated that these two corres ponded very closely. It has also been shown that formamide could be used as a solvent to prepare the electrolyte for the thermodynamic study of low-melting point alloys, using the EMF measurement method. It has been observed that formamid can dissolve substantial number of inorganic salts in to an ionic solution. The study has been extended to determine the conduc tivity of InClo solution in formamide at 2^ 22° 24 C and the variation of these conductivities with respect to InCl3 concentration? specific values of conductivity were obtained for the 1% solution of InCl3 in formamide at the temperature range of 25-125°C. By utilizing the above data and relation ships the equivalent conductivities of InCl3 solution in formamide at 20,22,24°C, and at various concentration were calculated.