Для аппроксимации фазовых равновесных состояний аналитическими или термодинамическими моделями необходимо иметь информацию о сходящихся поверхностях совместной кристаллизации (п-2) фаз, о количестве и локализации в фазовых единичных блоках (ФЕБах) нонвариантных точек (НВТ), реализуемых в системе, в противном случае экспериментатор обречен на получение заведомо большой избыточной информации [5].
Для упрощения планирования эксперимента, прогнозирования нонвариантных точек и построения древа фаз системы LiNO3-NaNO3-NaCl-Sr(NO3)2 нами был применен метод априорного прогноза [3–6]. Необходимым условием для применения данного метода является изученность двойных и тройных систем, являющихся элементами огранения систем, мерностью выше трех [1].
Обзор и анализ ограняющих элементов исследуемой системы (таб. 1) показывает, что физико-химические взаимодействия и диаграммы состояния данной системы характеризуются наличием эвтектических и перитектических фазовых равновесий, обусловленных образованием инконгруэнтно плавящегося бинарного соединения LiNO3-NaCl. Диаграмма составов четырехкомпонентной системы LiNO3-NaNO3-NaCl-Sr(NO3)2показывает (рис. 1), что ее ликвидус состоит из пяти политермических объемов первичной кристаллизации, из которых четыре принадлежать исходным компонентам: LiNO3 → р1Е10Е9е8Е11е1Р1, NaNO3 → е7Е9е8Е11е9Е7,NaCl → е2Е10Е9е7Е7е6Е1, Sr(NO3)2 → е6Е7е9Е11е1Р1Е1 и одному бинарному соединению LiNO3-NaCl → е2Е10р1Р1Е1
Таблица 1.
Характеристики нонвариантных точек тройных и трехкомпонентных систем
Обозначения: Еi— эвтектика; Рi—перитектика; 1, 2 и 3 в столбце «состав» компонентов в порядке их записи в системе.
Физико-химические взаимодействия в данной системе привели к образованию следующих поверхностей совместной кристаллизации двух фаз: е9Е7Е11 (NaNO3+Sr(NO3)2), е1Р1Е11 (LiNO3+Sr(NO3)2), е8Е9Е11 (LiNO3+NaNO3), е7Е9Е7 (NaCl+NaNO3), е6Е1Е7 (NaCl+ Sr(NO3)2), е2Е10Е1 (NaCl∙LiNO3+ NaCl).
Рисунок 1. Диаграмма составов четырехкомпонентной системы LiNO3-NaNO3-NaCl-Sr(NO3)2.
Поверхности первичной кристаллизации исходных компонентов: LiNO3, NaNO3, NaCl, Sr(NO3)2 и бинарного соединения NaCl∙LiNO3сходятся в точках тройных эвтектических и перитектического равновесий (Е1, Е7 Е9 Е10 Е11, Р1). Из данного метода вытекает, что шесть моновариантных линий третичной кристаллизации и их объемы должны замыкаться двумя четверными нонвариантными точками, одна из которых эвтектического характера плавления.
Таким образом, методом априорного прогноза древа кристаллизации выявлено, что в четырехкомпонентной системеLiNO3-NaNO3-NaCl-Sr(NO3)2 реализуются две четверные нонвариантные точки (ε, Р), в которых кристаллизуются следующие фазы (рис.1):
ε = LiNO3 + NaNO3 + NaCl + Sr(NO3)2
Р = LiNO3 + LiNO3∙NaCl + NaCl + Sr(NO3)2.
После качественного определения фазового комплекса, образующие нонвариантные точки, построена схема древо фаз (рис.2).
Рисунок 2. Схема древо фаз четырехкомпонентной системы LiNO3-NaNO3-NaCl-Sr(NO3)2
Список литературы:
1. Васина Н. А. Изучение реакции в многокомпонентных системах на основе матриц взаимных пар солей. Дисс…к. х. н. М.: ВЗПИ, 1973. —150 с.
2. Воскресенская Н. К. Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей. Системы тройные, тройные взаимные и более сложные. М. Л.: АН СССР, 1961. Т. 2. —585 с.
3. Гасаналиев А. М. Топология, обмен и комплексообразование в многокомпонентных системах. Дисс.. д.х.н. Ташкент: АН УзАССР, 1990.— 477 с.
4. Гасаналиев А. М., Кочкаров Ж. А., Мохосоев М. В. Доклад АН СССР. 1989. Т. 308. № 4. С. 889.
5. Кочкаров Ж. А.Топология многокомпонентных гетерофазных систем из молибдатов, вольфраматов и других солей щелочных металлов. Дисс…д.х.н. Нальчик: КБГУ, 2001. —305 с.
6. Кочкаров Ж. А., Гасаналиев A. M., Трунин А. С. // ЖНХ. 1990. Т. 35. № 10. С. 2652.
7. Посыпайко В. И. и др. Диаграмма плавкости солевых систем. Двойные системы с общим анионом. — М.: Металлургия, 1977. ч. 1. — 416 с.
8. Посыпайко В. И. и др. Диаграмма плавкости солевых систем. Двойные системы с общим анионом. — М.: Металлургия, 1977. ч. 2. — 304 с.
9. Посыпайко В. И. и др. Диаграмма плавкости солевых систем. Тройные взаимные системы. -М.: 1977. — 329 с.
10. Посыпайко В. И. и др. Диаграмма плавкости солевых систем. Тройные системы. М.:1977. — 328 с.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.