Статьи автора

Термический анализ и моделирование фазовых равновесий в системе NaCl–NaBr–Na2WO4

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

С использованием экспериментальных и теоретических методов впервые исследован фазовый комплекс трехкомпонентной системы из хлоридов, бромидов и вольфраматов натрия. Установлено, что поверхность ликвидуса системы состоит из полей кристаллизации NaBr, Na₂WO₄, соединения Na₃ClWO₄ и твердых растворов NaCl_xBr_1–x. Дифференциальным термическим методом физико-химического анализа (ДТА), выявлены составы и температуры плавления эвтектик в квазибинарной и трехкомпонентной системах NaBr–Na₃ClWO₄ и NaCl–NaBr–Na₂WO₄ соответственно. Для установления характера физико-химического взаимодействия в системе во вторичном треугольнике NaCl–NaBr–Na₃ClWO₄ методом ДТА исследованы три состава. на кривых ДТА этих составов не зафиксированы термоэффекты третичной кристаллизации, что является доказательством отсутствия нонвариантного состава в симплексе NaCl–NaBr–Na₃ClWO₄. Для определения состава и температуры плавления нонвариантного состава, расположенного в симплексе NaBr–Na₂WO₄–Na₃ClWO₄, исследован политермический разрез, находящийся в поле кристаллизации бромида натрия, и нонвариантный разрез, выходящий из полюса кристаллизации бромида натрия, проходящий через точку совместной кристаллизации хлорида натрия и соединения, с постоянным уменьшением содержания бромида натрия в исследуемых составах до наступления нонвариантного процесса кристаллизации. В мольных процентах определен состав трехкомпонентной эвтектики Е^Δ, кристаллизующейся при 560^оС, при следующем содержании компонентов: 7.5% NaCl; 38.5% NaBr; 54% Na₂WO₄. На основе данных о температурах плавления исходных солей, составах и температурах кристаллизаций двух- и трехкомпонентной систем с использованием теоретических методов сформирована 3D-модель фазового комплекса «состав – температура» в диапазоне температур 500–700^оС. На базе модели построены изотермы поверхности ликвидуса и Т-х диаграмма политермического разреза, для которого проводились экспериментальные исследования. Также, в качестве примера использования 3D-модели, произведен расчет состава равновесных фаз, выделяющихся при охлаждении произвольно выбранной фигуративной точки в диапазоне температур от 700 до 500^оС.

50 0

3D-модель стабильного треугольника LiF–NaВr–KВr четырехкомпонентной взаимной системы Li+, Na+, K+ || F-, Вr

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

Построена 3D-модель фазовых равновесных состояний квазитрехкомпонентной системы LiF–NaВr–KВr, являющейся стабильным треугольником четырехкомпонентной взаимной системы Li⁺, Na⁺, K⁺ || F^-, Вr^-. На основе 3D-модели построены впервые политермические, изотермические разрезы и политерма кристаллизации фаз. На двух политермических разрезах присутствуют широкие области граничных твердых растворов на основе бромидов натрия и калия. На изотермическом разрезе при 650 ^оС разграничены поля жидкой фазы и сосуществующих двух и трех фаз. Политерма кристаллизации представлена тремя полями. В поле кристаллизации фторида лития ограничена область расслоения двух жидкостей. Направление протекание реакции ионного обмена 2LiBr + NaF + +KF = 2LiF + NaBr + KBr подтверждено термодинамическими расчетами при температурах 400, 600, 800, 1000 К. Экзотермический характер реакции обмена подтвержден снятием кривой ДТА нагрева смеси порошков из 50% LiВr + 25% NaF + 25% KF, а фазовый состав продуктов реакции LiF + NaВr(ОТР) + KВr(ОТР) подтвержден данными рентгенофазового анализа, где ОТР – ограниченный твердый раствор.

50 0