Введение к работе
Актуальность работы. Комплексные исследования по физико-химическому анализу многокомпонентных систем позволяют создавать научные основы химических технологий получения новых материалов с регламентируемыми свойствами. В этих целях широко используются солевые расплавы. Для их разработки необходимо исследование фазовых равновесий в соответствующих системах и изучение физико-химических свойств их твердых и жидких фаз. Анализ термодинамических и теплофизических свойств хлоридов и нитратов щелочных и щелочноземельных металлов, позволяет предположить их перспективность в качестве среднетемпературных материалов.
Выбор объекта исследования - пятерной взаимной системы Li,Na,K,Sr//Cl,N03 и ее пентотопа LiN03- NaCl- KN03- КС1- Sr(N03)2 обусловлен тем, что данные соли доступны, обладают высоким теплосодержанием и электропроводностью, плотностью, низкими температурами плавления, небольшими значениями коэффициента объемного расширения, скорости коррозии по отношению к конструкционным сталям, и термохимической устойчивостью (до 400). Следовательно, системы с их участием перспективны при разработке: электролитов для химических источников тока, неорганических растворителей, теплонакопителей, фоновых электролитов и др.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки в рамках тематического плана (рег.№ 1.05; 2005-2009гг.).
Целью работы является дифференциация политопа составов пятерной взаимной системы Li,Na,K,Sr//Cl,N03 с учетом комплексообразования и изучение фазовых равновесий и свойств ее стабильного пентотопа LiN03- NaCl- KN03- КС1- Sr(N03)2. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
выявление термохимических взаимоотношений в пятерной взаимной системе Li,Na,K,Sr//Cl,N03, включая ступени стабильных диагоналей и фигуры конверсии;
дифференциация и построение древа фаз пятерной взаимной системы Li,Na,K,Sr//Cl,N03 и элементов ее огранения с учетом комплексообразования и особенностей топологии;
априорное прогнозирование и построение древа кристаллизации элементов огранения пятикомпонентной системы LiN03- NaCl- KN03- КС1- Sr(N03)2;
экспериментальное изучение фазовых равновесий в данной системе; экспериментальное изучение плотности и электропроводности ее расплавов.
Научная новизна работы
1. Изучены термохимические взаимоотношения в элементах огранения и в
самой пятерной взаимной системе Li,Na,K,Sr//Cl,N03, выявлена ее энергетическая диа
грамма и особенности формирования топологии.
2. Впервые проведена дифференциация пятерной взаимной системы
Li,Na,K,Sr//Cl,N03 с учетом соединений конгруэнтного и инконгруэнтного характера
плавления и построено ее древо фаз, что позволило выявить наиболее информативные
ФЕБи для экспериментального изучения.
3. Методом априорного прогноза построены древа кристаллизации элементов
огранения фазового комплекса системы LiN03- NaCl- KN03- КС1- Sr(N03)2.
4. Впервые экспериментально изучены фазовые диаграммы 4-х четырех- и 1-ной
пятикомпонентной хлорид - нитратных систем, построены завершенные и эксперимен
тально подтвержденные топологические модели их фазовых диаграмм, в которых выяв
лены составы и температуры нонвариантных точек (НВТ), очерчены поля кристаллиза
ции исходных компонентов и бинарных соединений.
Изучена плотность расплавов выявленных нонвариантных составов. Рассчитаны объемные изменения расплавов, построены политермы плотности.
Изучена электропроводность эвтектических и перитектических смесей четырех- и пятикомпонентнои систем, рассчитана их эквивалентная электропроводность и построены политермы.
Практическая значимость работы Результаты изучения фазовых равновесий, плотности и электропроводности в расплавах системы LiN03-KN03- Sr(N03)2-NaCl-KCl могут быть использованы для разработки рабочих материалов среднетемпературных (91-246С) тепловых аккумуляторов, а так же их анализ позволяет судить о структуре расплава, об их перспективности в качестве электролитов для химических источников тока (ХИТ) и сред для проведения электрохимических процессов.
Основные положения, выносимые на защиту:
материал по сравнительному анализу тепловых эффектов твердофазных химических реакций обмена, протекающих в тройных взаимных системах с выводом фигуры конверсии пятерной взаимной системы Li,Na,K,Sr//Cl,N03;
результаты дифференциации политопа составов пятерной взаимной системы Li,Na,K,Sr//Cl,N03 с теоретическими и экспериментальными подтверждениями;
результаты априорного прогноза в виде древ кристаллизации ограняющих элементов и самого пентотопа LiN03- NaCl- KN03- КС1- Sr(N03)2;
данные по фазовым равновесиям в 4-х четырех- и 1-й пятикомпонентнои системах;
результаты изучения температурной зависимости плотности и электропроводности хлор ид-нитратных систем.
Личный вклад автора Диссертация представляет собой итог самостоятельной работы автора под руководством профессора Гаматаевой Б.Ю. Все экспериментальные результаты получены автором лично.
Апробация работы
Результаты работы докладывались на: Всероссийской научной конференции «Современные аспекты химической науки» (Махачкала, 2006); ежегодных научных сессиях ДГПУ (Махачкала, 2006-2009); Всероссийской научной конференции по физико-химическому анализу, посвященной 110-летию А.Г.Бергмана (Махачкала, 2007); Всероссийских научных чтениях, посвященных 75-летию М.В.Мохосоева (Улан-Удэ, 2007); Всероссийской практической конференции «Наука, образование и производство» (Грозный, 2008).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 8 работах, в том числе 1 статья и 7 тезисов докладов.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 161 страницах машинописного текста, включает 51 таблицу, 71 рисунок, четыре графика. Состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 105 наименований и приложения.
![Реакции комплексов [Fe3Q(CO)9]^2- и [Fe3Q(AsMe)(CO)9] (Q = Se, Te) с электрофильными производными Rh, Ir, Pt и элементов 15 группы как метод синтеза полиэлементных кластеров](/i/i/4494/145638.png "Реакции комплексов [Fe3Q(CO)9]^2- и [Fe3Q(AsMe)(CO)9] (Q = Se, Te) с электрофильными производными Rh, Ir, Pt и элементов 15 группы как метод синтеза полиэлементных кластеров Пушкаревский Николай Анатольевич")