Статьи автора

Растворимость серебра в жидком цезии и термодинамические свойства этих растворов

Номер выпуска 3 от 01.03.2023

В Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН на протяжении ряда лет проводятся определения растворимости серебра в зависимости от температуры как в индивидуальных калии и цезии, так и с добавками к этим щелочным металлам их галогенидов. В начале исследования предполагались как коррозионные, вследствие сложившегося мнения в литературе о малой растворимости серебра в калии и еще меньшей в цезии. В данной работе показано, что растворимость серебра в цезии больше чем в калии. Здесь представлены измерения растворимости серебра в жидком цезии при температурах от 500 до 900°С. Средняя для каждой температуры величина растворимости изменялась от 0.94 до 11.1 мол. % Ag соответственно. Экспериментальные данные по растворимости серебра в цезии аппроксимированы полиномом второй степени. N_Ag = 6.066 · 10^–5 · T ² – 5.966 · 10^–2 · T + 15.58, где N_Ag – растворимость серебра в мол. %, Т – температура в °С. В данной статье, используя данные по растворимости серебра в цезии и уравнение идеальной растворимости Шредера, были получены значения коэффициентов активности серебра и парциальные энтальпия смешения серебра и его парциальная избыточная энтропия в данных растворах. Они соответственно равны: \({{\overline {\Delta H} }_{{{\text{Ag}}}}}\) = 38 154.8 Дж/моль и \({{\overline {\Delta S} }_{{{\text{{\и}{з}{б}Ag}}}}}\) = = 14.215 Дж/(моль · К). Уравнение Шредера использовалось в предположении независимости энтальпии плавления серебра от температуры. Значения логарифма коэффициента активности серебра от температуры аппроксимированы уравнением: ln(y_Ag) = 4589 · 1/T – 1.7097. Погрешность аппроксимации R² = 0.9818.

57 0

Растворимость церия в расплавах (NaCl–KCl)–CeCl₃ при температуре 850°С

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Расплавленные смеси хлоридов щелочных и поливалентных металлов нашли широкое применение при электролитическом рафинировании целого ряда металлов, например плутония. Выход по току в таких процессах зависит от многих факторов, среди которых наиболее значимыми являются коррозионная устойчивость изделий из керамических материалов, контактирующих с расплавами, а также растворимость очищаемого металла в расплавах, содержащих его хлорид. Так, при проведении рафинировочного электролиза для очистки жидкого церия в расплавленной эквимольной смеси хлоридов натрия и калия с начальной концентрацией трихлорида церия 3 мол. % удалось получить максимальный выход по току 63%. Было показано, что значительная часть потерь объясняется выделением щелочного металла и растворением металлического церия. Сведений о растворимости (поливалентного) металла в расплавленных солевых композициях, содержащих его хлорид, в литературе нет. Поэтому целью данной работы было определение растворимости металлического церия в расплаве (NaCl–KCl)–CeCl₃ при температуре электролиза 850°С. Была создана установка для определения растворимости церия с отбором проб солевого расплава без доступа окислителей. Этого достигали выливанием солевого расплава из стакана, где проходило насыщение расплава церием, во внешний стакан, не вскрывая прибор. Показано, что растворимость церия резко падает с уменьшением концентрации трихлорида церия и может быть аппроксимирована уравнением: N_Ce = 1.67∙10^–5∙x³ – 9.62∙10^–4∙x² + 4.50∙10^–2∙x, где N_Ce – концентрация растворенного церия в мол. %, а х – концентрация трихлорида церия в расплаве в мол. %.

46 0