Температура, при которой упругость паров равна давлению окружающей атмосферы, называется точкой кипения. Парообразование при этой температуре идет уже не только на свободной поверхности, но и по всему объему жидкости. В табл. 26 приведены точки кипения и удельная скрытая теплота парообразования для некоторых элементов.

Таблица 26 Точки кипения, °С, и удельная скрытая теплота парообразования кал/г, для некоторых элементов

Таблица 27 Константы А и В для жидких элементов

Удельная скрытая теплота парообразования Я, зависит от температуры. Эту зависимость можно определить на основании законов термодинамики. Но вводу сложности вычислений и недостатка точных значений констант, определяя упругость паров, часто ограничиваются грубо приближенными уравнениями, построенными на основании обработки экспериментальных данных для нескольких температур. Из этих упрощенных формул наиболее известна такая:

-у-+ 5,

где р—упругость паров, мм рт. ст.

Т — температура, °К; А и В — константы, определяемые экспериментально; в табл. 27 приведены значения А и В для некоторых элементов. Если пренебречь зависимостью теплоты парообразования К от температуры, то приближенно можно принять, что

А' = с = const.(V.66)

Здесь Тк — температура кипения, °С.

Согласно правилу Трутона постоянная С при атмосферном давлении имеет величину от 21 (для ннзкокипящих веществ) до 23 (для высококипящих) ккал1(°С • моль). Это правило позволяет быстро, но весьма приближенно, оценить величину % по Тк.

Теплота испарения из твердого состояния, т. е. возгонки или сублимации, равна сумме теплот плавления и парообразования:

^•воэг ~ ^-пл ~г ^-пар.

Все изложенное относилось к чистым веществам. Для смеси различных веществ явление значительно усложняется. Если компоненты смеси или сплава взаимно нерастворимы, то упругость пара тсаждого компонента остается неизменной и общая упругость пара равна сумме упругостей паров составляющих компонентов при не очень низком содержании их в смеси. В условиях взаимной растворимости веществ давление пара растворителя уменьшается « повышением содержания в нем растворенного вещества и при небольших количествах последнего пропорционально его мольной доле (закон Рауля).

Газовую атмосферу при сварке металлов образуют, кроме составляющих воздуха, пары металла и химических соединений, входящих в состав электродных покрытий или флюсов, и продукты их разложения.

В условиях высокой температуры дугового разряда все металлы, имея высокую упругость пара, казалось бы, должны находиться в газообразном состоянии. Но скорость испарения конечна, перенос металла в виде капель через дуговой промежуток происходит очень быстро и поэтому в процессе полета капли кипят и лишь частично испаряются. Отвод образующихся паров из зоны сварки, а также их возможное окисление усиливают процесс испарения.

Элементы с высокой температурой кипения и малой упругостью паров испаряются не столь интенсивно (например, №). Наоборот, элементы, имеющие невысокую температуру кипения и высокую упругость паров, испаряются весьма энергично (2п, К, N8, Са, Мб, Мп и др.). Так, для кальция повышение температуры на 100— 200 °С вызывает увеличение упругости пара в сотни раз, в то же время для железа увеличение температуры на 300°С приводит к увеличению упругости пара только в 10 раз.

§ 35. О ХИМИЧЕСКОМ СРОДСТВЕ ЭЛЕМЕНТОВ К КИСЛОРОДУ

Реакции восстановления и окисления металлов являются составной частью металлургических процессов. Поэтому для изучения таких реакций нужно знать характеристики, оценивающие прочность связи металла с кислородом.

Оценка степени сродства элементов к кислороду по изменению изобарно-изотермного потенциала образования оксидов. При