- Код статьи
- 10.31857/S0235010624050066-1
- DOI
- 10.31857/S0235010624050066
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 5
- Страницы
- 519-528
- Аннотация
- Цель работы заключалась в исследовании свойств расплавов системы Na2SO4–CaSO4, которые наилучшим образом подходят для практического применения в металлургии, например, для улучшения работы промышленных печей. Кроме того, сведения о свойствах этой системы представляют интерес и для прикладной химии расплавленных солей, например, для очистки газов, металлических и керамических поверхностей конструкционных элементов. Свойства расплавов двойных систем сульфатов, необходимых для выбора параметров применения, изучено недостаточно. Наиболее важными для практики являются плотность, поверхностное натяжение и динамическая вязкость. В работе использованы современные экспериментальные методы исследований: максимального давления в пузырьке аргона, выдуваемого в расплаве через капилляр, для определения плотности и поверхностного натяжения, и вибрационный метод – для динамической вязкости. Температурный и концентрационный интервалы измерений составили соответственно 1050–1200°С и 0–60 мол. %. Для всего изученного интервала составов расплавов получены линейные зависимости плотности и поверхностного натяжения от температуры. Динамическая вязкость подчиняется экспоненциальной зависимости. В результате статистической обработки экспериментальных данных выведены общие уравнения политерм плотности, поверхностного натяжения и вязкости. Анализ результатов экспериментов показал, что величины плотности, поверхностного натяжения и вязкости имеют отклонения от аддитивности, что отражает изменение строения расплавов сульфат натрия – сульфат кальция с ростом концентрации CaSO4. Сравнение полученных экспериментальных данных с уже известными для двойных карбонатных расплавов указали на изменения в строении расплавов, в частности, образование в объеме, кроме катионов Na+ и Ca2+ и аниона SO42-, комплексных анионов [NaSO4]- преимущественно на поверхности и [Ca(SO4)]n- преимущественно в объеме.
- Ключевые слова
- сульфат натрия сульфат кальция расплав состав температура плотность поверхностное натяжение динамическая вязкость
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 11
Библиография
- 1. Janz G.J., Allen C.B., Bansal N.P., Murphy R.M., Tomkins R. P. T. Physical properties data compilations relevant to energy storage. II. Molten salts: data on single and multi-component salt systems. NSRDS-NBS 61, Part II. Molten salts data center, Cogswell Laboratory Rensselaer Polytechnic Institute Troy, New York, 1979.
- 2. Janz G. Molten salts data as reference standards for density, surface tension, viscosity, and electrical conductance // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1980. 9. № 4. Р. 791–830.
- 3. Крупнов Л.В., Старых Р.В., Петров А.Ф. Механизм формирования тугоплавкой настыли в печах взвешенной плавки Надеждинского металлургического завода // Цветные металлы. 2013. № 2. С. 46–51.
- 4. Серебряный Я.Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов. 2-е изд. М.: Металлургия, 1974.
- 5. Каунов А.В., Тимофеева А.С. Исследование причин и способов уменьшения образования настылей в шахтной печи металлизации // Успехи современного естествознания. 2011. № 3. С. 64–65.
- 6. Физическая энциклопедия. М.: Большая российская энциклопедия, 1998. Т. 5.
- 7. Encyclopedia of Chemical Processing and Design: 69 Supplement. Chemical substances, components, reactions, process design. Molten sulfate mixture. New York, 2002.
- 8. Freyer D., Voigt W., Kohnke K. The phase diagram of the system Na2SO4–CaSO4 // Eur. J. Solid State Inorg. Chem. 1998. 35. Р. 595–606.
- 9. Зайков Ю. П., Ковров В. А., Катаев А. А., Суздальцев А. В., Холкина А. С., Першин П. С. Электрохимия расплавленных солей. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014.
- 10. Соловьев А.Н., Каплун А.Б. Вибрационный метод измерения вязкости жидкостей. Новосибирск: Наука, 1970.
- 11. Укше Е.А. Строение расплавленных солей. М.: Мир, 1966.
- 12. Смирнов М.В., Степанов В.П. Поверхностная активность компонентов ионных расплавов. Сб. Физическая химия. Современные проблемы. М.: Химия, 1985.
- 13. Катышев С.Ф., Артемов В.В., Десятник В.Н. Плотность и поверхностное натяжение расплавов фторида циркония с фторидами щелочных металлов // Расплавы. 1988. 2. № 6. С. 102–104.
- 14. Дариенко С.Е., Катышев С.Ф., Червинский Ю.Ф. Плотность расплавов систем KF-KC1, KF-ZrF4, KF-HfF4, KCl-ZrF4, KCl-HfF4 // Расплавы. 1990. 4. № 1. С. 103–106.
- 15. Хохряков А.А., Самойлова М.А., Рябов В.В., Ведмидь Л.Б. Эффективная вязкость и температура стеклования расплавов Cs2O–B2O3 // Расплавы. 2023. № 6. C. 614–623.
- 16. Aqra F. Surface tension of molten metal halide salts // J. of Molecular Liquids. 2014. 200. P. 120–121.
