ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ (LiF)2 – (NaCl)2 – Na3FSO4
Аннотация
Дифференциально-термическим методом физико-химического анализа изучена поверхность ликвидуса квазитройной системы LiF – NaCl – Na3FSO4. В результате проведенных исследований определена температура кристаллизации (554 °С) и состав трехкомпонентной эвтектики, который может быть использован в качестве теплонакопителя в устройствах, аккумулирующих тепловую энергию. При проектировании установок на базе возобновляемых источников энергии, необходимо предусматривать баки аккумуляторы для концентрации тепловой энергии так, чтобы запасенную тепловую энергию можно было использовать и в период отсутствия солнечного излучения. Наиболее приемлемыми для теплового аккумулирования считаются солевые эвтектические смеси. Приоритетными в этом отношении являются исследования, посвященные разработке композиций как можно с большими значениями скрытой теплоты фазового перехода твердое тело ↔ жидкость. Эксперимент проводили на установке синхронного термического анализа STA 449 F3 Phoenix, фирмы Netzsch, предназначенной для работы в интервале температур от комнатной до 1500 °С в атмосфере инертных газов (аргон). Все ограняющие системы секущего треугольника (LiF)2 – (NaCl)2–Na3FSO4: стабильная диагональ (LiF)2 – (NaCl)2 тройной взаимной системы Li, Na // F, Cl и квазибинарные системы: LiF – Na3FSO4; NaCl – Na3FSO4 эвтектического типа, поэтому можно предположить что в системе образуется тройная эвтектика. Для определения теплофизических характеристик эвтектического состава эксперимент распланирован в соответствии с общими правилами проекционно-термографического метода. Экспериментально ДТА исследовано одномерное политермическое сечение АВ, расположенное в поле кристаллизации фторида лития, где А –50% (LiF)2+ 50% Na3FSO4, В – 50% (LiF)2+ 50% (NaCl)2. Изучением разреза АВ выявлено направление на тройную эвтектику с полюса кристаллизации фторида лития, т.е. изучением данного разреза выявлены постоянное соотношение хлорида- и сульфата-фторида натрия в тройной эвтектике. В точке, показывающей постоянное соотношение двух исходных компонентов в эвтектике, термоэффекты вторичной и третичной кристаллизаций совмещаются, а первичная кристаллизация зафиксирована при 657 °С. Этот состав и является исходным для исследования следующего разреза. Содержание фторида лития в эвтектике определено изучением политермического разреза, проведенного из полюса кристаллизации фторида лития и проходящего через проекцию Ē на сторону треугольника (NaCl)2 – Na3FSO4. В результате проведенных исследований установлены температура кристаллизации и концентрации исходных солей в тройной эвтектике. Выявленный эвтектический состав (EΔ) кристаллизуется при 554 °С и содержит экв.%: (LiF)2 – 26; (NaCl)2 – 23; Na3FSO4 – 51.
Дляцитирования:
ОмароваС.М., ВердиеваЗ.Н., АлхасовА.Б., МагомедбековУ.Г., АрбухановаП.А., ВердиевН.Н. Фазовыеравновесиявсистеме (LiF)2 – (NaCl)2 – Na3FSO4.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 10. С. 4-8
Литература
Garkushin I. K., Gubanova T.V., Malysheva E.I. RF Patent N 2492206. 2013 (in Russian).
Verdiev N.N., Alkhasov A.B., Magomedbekov U.G., Verdieva Z.N., Isaeva P.A., Arbukhanova P.A. RF Patent
N 2605989. 2017 (in Russian).
Verdiev N.N., Omarova S.M., Alkhasov A.B., Magomed-bekov U.G., Arbukhanova P.A., Iskenderov E.G. The LiF – Li2SO4 – NaCl system. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 11. P. 46 - 49 (in Russian).
Omarova S.M., Verdiev N.N., Magomedbekov U.G., Arbukhanova P.A. Tree of Crystallizations of the Li, Na / F, Cl, SO4. Ros Scientific-Practical. Conf. With Int. Uch. "Fundamental problems and applied aspects of chemical science and education". Ma-khachkala: DGU. 2016. P. 151-156 (in Russian).
Verdiev N.N., Arbukhanova P.A., Verdieva Z.N., Omarova S.M., Magomedbekov U.G. Halogenide-sulfate mixtures of alkali metals as heat storage. Materials IV Int. Conf. Renewable energy: problems and prospects. Makhachkala: Institute of Geo-thermal Problems of DSC RAS. 2015. P. 167-172 (in Russian).
Egunov V.P. Introduction to the thermal analysis. Samara: Samar. Tech. Un-t. 1996. 270 p. (in Russian).
Diagrams of fusibility of salt systems. Triple mutual systems. Ed. B.I. Posipayko, E.A. Alexeyeva. M.: Khimiya. 1977. 392 p. (in Russian).
Handbook on the fusibility of systems of anhydrous inorganic salts. V. 2. Systems are triple or more complex. Ed. N. K. Voskre-senskoy. M.-L.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences. 1961. 585 p. (in Russian).
Kosmynin A.S., Trunin A.S. Optimization of experimental research of heterogeneous multicomponent systems. Tr. The Samara school on the physicochemical analysis of multicomponent systems. Samara: SamGTU. 2007. V. 14. 160 p. (in Russian).
