СТАБИЛЬНЫЙ ТЕТРАЭДР LiF-LiCl-Li2SO4-NaCl
Аннотация
Дифференциально-термическим методом физико-химического анализа, с использованием общих правил проекционно-термографического метода, изучена поверхность ликвидуса стабильного тетраэдра LiF–LiCl–Li2SO4–NaCl четверной взаимной системы Li,Na//F,Cl,SO4. В результате проведенных исследований установлено, что в системе реализуется четверная эвтектическая точка, плавящаяся при 410 °С. Повышенный интерес к вовлечению в мировой энергетический баланс возобновляемых источников энергии (ВИЭ) стимулирует исследования по выявлению солевых эвтектических смесей, способных аккумулировать тепловую энергию. Исследования предприняты с целью разработки низкоплавкого, эвтектического состава, который может быть использован в тепловых аккумуляторах в качестве теплоносителя и теплонакопителя. В качестве объекта исследований выбран стабильный тетраэдр LiF – LiCl – Li2SO4 – NaCl четырехкомпонентной взаимной системы, сформированной из галогенидов и сульфатов лития и натрия. Выбор объекта исследований обусловлен тем, что в его состав входят литиевые соли, обладающие большими значениями энтальпий фазовых переходов. Для планирования экспериментальных исследований проведен анализ систем низшей мерности, входящих в огранения исследуемой системы. В результате установлено, что наиболее информативным сечением для экспериментального изучения в системе LiF –LiCl – Li2SO4 – NaCl является сечение, выбранное в объеме кристаллизации хлорида лития. Исходя из этих соображений в объеме кристаллизации хлорида лития выбрано двухмерное политермическое сечение ABC. Экспериментально ДТА исследована фазовая диаграмма разреза MN, расположенная на сечении ABC, позволившая выявить соотношения фторида лития и хлорида натрия в четверной эвтектике. Далее, последовательным изучением ДТА одномерных политермических разрезов: В – а –Ē□; (LiCl)2 – Ē□ – E□, выявлены соотношения сульфата и хлорида лития в четверной эвтектике. Выявленная таким образом эвтектика содержит: (LiF)2 – 10,4 экв. %; (LiCl)2 – 38 экв .%; Li2SO4 –23,6 экв.%; (NaCl)2 – 28 экв. % и кристаллизуется при 410 °С. Учитывая, что все компоненты, входящие в состав эвтектики, обладают относительно большими значениями энтальпий фазовых переходов, можно предположить, что выявленный и эвтектический состав будет обладать достаточным значением ΔНпл, следовательно, состав можно рекомендовать в качестве теплоносителя в устройствах для аккумулирования тепловой энергии.
Для цитирования:
Омарова С.М., Вердиев Н.Н., Алхасов А.Б., Магомедбеков У.Г., Дворянчиков В.И., Некрасов Д.А. Стабильный тетраэдр LiF-LiCl-Li2SO4-NaCl. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 5. С. 57-62
Литература
Verdiev N.N., Magomedbekov U.G., Verdieva Z.N., Arbukhanova P.A., Isaeva P.M. Phase equilibria in the system NaF - KF - BaF2 - KCaF3 - K3FMoO4. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2014 V. 57. N 6. P.12 - 15 (in Russian).
Verdieva Z.N., Alkhasov A.B., Magomedbekov U.G., Verdiev N.N. Heat-accumulating mixtures from fluorides of lithium, sodium, magnesium and strontium. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2014. V. 57. N 7.
P. 58 - 61 (in Russian).
Verdiev N.N., Verdieva Z.N., Mustafayev N.B., Ma-gomedova H.G. RF Patent. N 2011108916. 2012 (in Rus-sian).
Verdiev N.N., Arbukhanova P.A., Iskenderov E.G. Phase complex system Na, K // Br, MoO4. Zhurn. Neorgan. Khim. 2012. V. 57. N 6. P. 966-969 (in Russian).
Verdiev N.N., Alkhasov A.B., Magomedbekov U.G., Arbukhanova P.A., Iskenderov E.G. The system LiF - NaF - KCl. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 5. P. 56 - 60 (in Russian).
Glushko V.P. Thermal constants of substances. V. X. Part I. Tables of accepted values: Li, Na. M.: Academy of Sci-ences of the USSR, VINITI, Institute of High Tempera-tures. 1981. 300 p. (in Russian).
Egunov V.P. Introduction to the thermal analysis. Samara: Samara state. techn. un-t. 1996. 270 p. (in Russian).
Kosmynin A.S., Trunin A.S. Optimization of experi-mental investigation of heterogeneous multi-component systems. Tr. The Samara school of physical-chemical anal-ysis of multicomponent systems. Samara: Sam. GTU. 2007. V. 14. 160 p. (in Russian).
Handbook on fusibility of systems of non-aqueous inor-ganic salts. Ed. by N.K. Voskresensky. M.,L: Academy of Sciences of the USSR. 1961. V. 1. Dual system. 845 p. (in Russian).
The diagrams on fusibility of salt systems: Handbook (tri-ple mutual systems). Ed. V.I. Posypayko, E.A. Alekseeva. M: Khimiya. 1977. 392 p. (in Russian).
Handbook of fusibility of systems of anhydrous inorganic salts. Ed. by. N.K. Voskresensky. M.,L: Izd-vo Academy of Sciences of the USSR. 1961. V. 2. Triple and more complex. 585 p. (in Russian).
Verdiev N.N., Omarova S.M., Alkhasov A.B., Mago-medbekov U.G., Arbukhanova P.A., Iskenderov E.G. The System LiF–Li2SO4–NaCl. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 11. P. 46-49 (in Russian).
