ЗАСТОСУВАННЯ ТЕРМОДИНАМІЧНОГО АНАЛІЗУ ДЛЯ ОЦIНКИ МОЖЛИВОСТІ ПЕРЕБІГУ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ В ПАМ’ЯТКАХ АРХІТЕКТУРИ ВИГОТОВЛЕНИХ З КАМЕНЮ

Розглянуто застосування термодинамічного аналізу для вивчення рівноваги хімічних реакцій між компонентами пам’яток архітектури виготовлених з каменю та компонентами повітря великих міст. Для оцінювання можливості перебігу хімічної реакції необхідно розрахувати зміну ентальпії, ентропії та енергії Гіббса. Тепловий ефект реакції (зміна ентальпії) та зміна ентропії мають вторинне значення для перебігу таких реакцій. Енергія Гіббса за сталого тиску та температури є критерієм скерованості процесу складовими якої є тепловий ефект та зміна ентропії реакції. Від’ємне значення енергії Гіббса, згідно розрахунків для хімічної реакції., свідчить про можливість її самочинного перебігу, а додатне значення вказує на неможливість самочинного перебігу такої реакції.  Розрахунок здійснюють у два етапи. У першому розраховують тепловий ефект реакції та зміну ентропії при  298 К у другому зміну цих параметрів та енергії Гіббса  в температурному інтервалі експлуатації пам’ятки архітектури. На прикладі взаємодії оксиду сірки (YI) з  вапняком показано застосування цього методу в температурному інтервалі -30°С - +50°С. В результаті обрахунків встановлено, що за цих умов дана реакція може самочинно відбуватися, а зі збільшенням температури термодинамічний напір дещо зменшується. Перебіг цієї реакції призводить до перетворення вапняку на сульфат кальцію, що ймовірно  обумовлює  появу зон з послабленими механічними властивостями. Запропоновано методи запобігання перебігу цієї реакції, які передбачають оптимізацію руху транспорту, регулювання двигунів внутрішнього згорання, заміну автомобілів з двигунами внутрішнього згорання на електромобілі, застосування плівкотвірних композицій з метою формування ізолюючого шару між вапняком та агресивними компонентами  повітря великих міст