ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ (LiF)2 – Li2CO3 – Li2SO4

  • Zaira N. Verdieva Филиал объединенного института высоких температур РАН
  • Alibek B. Alkhasov Филиал объединенного института высоких температур РАН
  • Nadinbeg N. Verdiev Филиал объединенного института высоких температур РАН
  • Gadzhi A. Rabadanov Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра РАН
  • Patimat A. Arbukhanova Филиал объединенного института высоких температур РАН
  • Eldar G. Iskenderov Филиал объединенного института высоких температур РАН
Ключевые слова: эвтектика, диаграмма составов, диаграмма состояния, трехкомпонентная система, ограняющие элементы, теплота плавления, теплоаккумулирующие материалы

Аннотация

Расчетным и дифференциальным термическим методом физико-химического анализа изучена поверхность ликвидуса системы (LiF)2 – Li2SO4 – Li2CO3. Анализ систем низшей мерности ограняющих исследуемого объекта показал, что наиболее информативными, для экспериментального исследования являются разрезы, расположенные в поле кристаллизации фторида лития. Изучением ДТА ряда составов расположенных на первоначально выбранном политермическом сечении в поле кристаллизации фторида лития, определены соотношения сульфата и карбоната лития в эвтектике. Состав тройной эвтектики выявлен изучением нонвариантного разреза проведенного из вершины треугольника (LiF), через точку, показывающей постоянное соотношение сульфата и карбоната лития в эвтектике, до слияния термоэффектов первичной и третичной кристаллизаций. Сложность исследования заключалась в том, что карбонат лития является самым легкоплавким компонентом в системе,  а по данным литературы, после плавления карбоната лития начинается процесс разложения, что значительно затрудняет интерпретацию результатов исследований. Во избежание разложения карбоната лития, каждый экспериментально исследованный состав нагревался до температуры плавления карбоната лития и выдерживался в изотермическом режиме, при температуре ниже его плавления. Таким образом, проведенными теоретическими расчетами вывялена примерная температура плавления и область расположения нонвариантного состава, позволившие ограничить число экспериментально исследуемых образцов, и последующим экспериментальным исследованием ДТА двух политермических разрезов выявлен эвтектический состав кристаллизующийся при 476 °С и содержащий LiF – 20 экв.%, Li2SO4 – 51 экв.%, Li2CO3 – 29 экв.%. Расхождения теоретических расчетов и    экспериментальных исследований составляют по температуре –8,3%, по составу – 5,05%.

 

Литература

Fortov V.Е., Popel О.S. Renewable energy in the mod-ern world. M.: Izd-vo MPEI. 2015. 450 p. (in Russian).

Popel O.S., Tarasenko A.B. Hybrid accumulators of electric energy and features of their use in power engi-neering. Sat. tr. V International conf. Renewable energy: problems of perspective.Iss.. 6. V.1. Makhachkala: ALEPH. 2017. P. 4-24 (in Russian).

Garkushin I.K., Gubanova T.V., Florov E.I. Phase equilibrium in systems involving lithium salts. Ekaterin-burg: UrO RAS. 2010. 121 p. (in Russian).

Egortsev G.E., Garkushin I.K., Istomova M.A. Phase equilibrium and chemical interaction in systems involving fluorides, bromides of alkali metals. Ekaterinburg: UrO RAS. 2008. 132 p. (in Russian).

Verdiev N.N., Omarova S.M., Arbukhanova P.A., Ma-gomedbekov U.G., Nekrasov D.A., Iskenderov E.G., Amirov A.M. RF Patent. N 2628613. 2017 (in Russian).

Omarova S.M., Verdiev N.N., Alkhasov A.B., Ma-gomedbekov U.G., Dvoryanchikov V.I., Nekrasov D.A. Stable tetrahedron LiF-LiCl-Li2SO4-NaCl. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 5. P. 57-62 (in Russian).

Verdiev N.N., Omarova S.M., Alkhasov A.B., Ma-gomedbekov U.G., Gasangadzhieva U.G., Dvoranchikov V.I. The system (LiF)2 - (NaF)2 - (NaCl)2 - Na3FSO4. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 6. P. 77-82 (in Russian).

Dibirov Ya.A., Verdiev N.N., Arbukhanova P.A., Ber-engаrten M.G., Dibirov K.Ya. Phase equilibria and heat accumulating materials in system LiCl - Li2SO4 - CaMoO4. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 8. P. 50-52 (in Russian).

Guseva A.F., Zaks E.V. Handbook of General and Inor-ganic Chemistry. Ekaterinburg: The Urals State. Universi-ty. 2001. 39 p. (in Russian).

Morgunova O.E., Trunin A.S. Electronic generator of phase diagrams of physical and chemical systems. Sama-ra: Samar. Gos. Tekh. Un-t. 2005. 132 p. (in Russian).

Afanasyeva O.S., Egorova G.F., Morgunova O.E., Trunin A.S. A technique for calculating triple eutectics from data on the elements of the faceting of systems of lower dimensionality. Vestn. Samar. Gos. Tekhn. Un-ta. Ser. Fiz.-Mat. Nauki. 2007. N 1. P. 182 - 183 (in Rus-sian).

Egunov V.P., Garkushin I.K., Florov E.I., Moshchen-sky Yu.V. Thermal analysis and calorimetry. Samara: Samar. Gos. Tekh. Un-t. 2013. 457 p. (in Russian).

Posypaiyko V.I., Alekseeva E.A., Vasina N.A. Diagrams of fusibility of the salt systems: Reference book. Ch. III. Double systems with general cation. M.: Metallurgiya. 1977. 208 p. (in Russian).

Handbook on fusibility of systems of non-aqueous inorganic salts. Ed. by N.K. Voskresensky. M.-L.: Academy of Sciences of the USSR. 1961. V. 1. Dual system. 845 p. (in Russian).

Vasina N.A., Gryzlova E.S., Shaposhnikova S.G. Ther-mophysical properties of multicomponent salt systems. M.: Khimiya. 1984. 110 p. (in Russian).

Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L. Chemical properties of inorganic substances. M.: Khimiya. 200. 480 p. (in Russian).

Dvoryanova E.M., Kondratyuk I.M., Garkushin I.K. Prediction of eutectic characteristics in triple reciprocal systems Li, M // F, I (M = Na, K, Rb, Cs). Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009. V. 52. N 11. P. 59-62 (in Russian).

Moshchenskaya E.Yu., Garkushin I.K., Florov E.I. Calculation of the compositions and melting temperatures of eutectics in ternary systems. Samara: Samar. Gos. Tekh. Un-t. 2013. 112 p. (in Russian).

Moshchenskaya E.Yu., Garkushin A.I., Garkushin I.K. Calculation of the upper and lower critical points in sys-tems with limited solubility in the liquid state. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. T. 54. N 2. P. 68-71 (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. Sama-ra: Sam. GTU. 2007. V. 14. 160 p. (in Russian).

Soboleva L.V. Growth of new functional monocrystals. M.: FIZMATLIT. 2009. 248 p. (in Russian).

Опубликован
2018-12-30
Как цитировать
Verdieva, Z. N., Alkhasov, A. B., Verdiev, N. N., Rabadanov, G. A., Arbukhanova, P. A., & Iskenderov, E. G. (2018). ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ (LiF)2 – Li2CO3 – Li2SO4. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(1), 20-25. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196201.5727
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)