Un sistem în care reacțiile (7.1) și (7.2) este format din cinci substanțe, interconectate prin două reacții ecuații. Prin urmare, numărul de componente independente k = 3. În absența soluțiilor de sistem numărul de faze în echilibru f = 4 și numărul de grade de libertate ale sistemului
C = k + n - f = 3 + 2 - 1 = 4.
Acest lucru înseamnă că sistemul poate fi caracterizat în mod unic prin specificarea temperaturii sau presiunii.
La o presiune constantă, numărul de grade de libertate este egal cu zero. Aceasta înseamnă că sistemul de metal pur, un oxid, carbon, CO și CO2 pot fi în echilibru, la numai o temperatură, care este determinată de compoziția fazei gazoase.
Cele de mai sus este prezentată în figura 7.1. Figura arată că, la o presiune constantă de reacție (7.1) și (7.2) pot fi simultan într-o stare de echilibru numai la o anumita temperatura Tr.
Luați în considerare procesele care au loc în sistem în alte momente decât Tp temperaturi.
Din figura 7.1 se observă că la T> Tr în sistem au o fază gazoasă care să satisfacă condițiile de reacții de echilibru (7.1) și (7.2) simultan.
Figura 7.1 - Dependența compoziției de echilibru a fazei gazoase din temperatura exotermă de reacție și reacția de reducere indirectă CO2 + C = 2CO la presiune constantă
În aceste condiții, reacția (7.2) curge spre formarea de monoxid de carbon suplimentar și (% SB) în comun la faza două gaz crește reacțiile. În acest caz, condițiile de echilibru în fază gazoasă sunt inactive reacția de reducere indirectă care va avea loc în direcția de reducere a oxidului și formarea unor cantități suplimentare de CO2. Rezultatul apariției simultane a reacțiilor (7.1) și (7.2) este un procedeu care este descris de o reacție de reducere directă (7.3).
Cele de mai sus pot fi reprezentate prin următoarea schemă
În prezența unui exces de carbon în starea inițială a oxidului metalic va fi complet restaurat, iar partea de carbon rămâne neutilizată. Când acest echilibru în sistem va fi atins atunci când compoziția fazei gazoase va corespunde unui punct de mai jos 7.1.
La temperaturi moderate o cantitate substanțială de CO2 poate fi în compoziția gazelor de echilibru. Aceasta înseamnă că reducerea oxidului are loc conform reacției (7.3) și, conform reacției (7,4).
Atunci când lipsa de carbon va fi consumat în totalitate și o parte nu rămâne redus de oxid. În acest caz, soldul în sistem va fi atins atunci când compoziția gazului va corespunde punctului b.