Журнал неорганической химии, 2020, T. 65, № 7, стр. 950-957

Фазовый комплекс пятикомпонентной взаимной системы Li+,Na+,K+||F,Cl,Br и исследование стабильного тетраэдра LiF–NaF–KCl–KBr

И. К. Гаркушин a*, А. В. Бурчаков a, У. А. Емельянова a, М. В. Чугунова a

a Самарский государственный технический университет
443100 Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Россия

* E-mail: gik49@yandex.ru

Поступила в редакцию 06.02.2020
После доработки 25.02.2020
Принята к публикации 27.02.2020

Аннотация

Впервые исследован фазовый комплекс пятикомпонентной взаимной системы Li+,Na+,K+||F,Cl,Br. Разбиением в соответствии с теорией графов установлено, что древо фаз системы имеет линейное строение и состоит из стабильных пентатопа LiF–NaF–KF–KBr–KCl, гексатопа LiF–NaBr–NaCl–KCl–KBr–NaF и гептатопа NaCl–KCl–KBr–LiBr–LiCl–LiF–NaBr, соединенных стабильным тетраэдром LiF–NaF–KCl–KBr и стабильным пентатопом LiF–KBr–NaBr–NaCl–KCl. С помощью дифференциального термического анализа изучены фазовые равновесия в стабильном тетраэдре LiF–NaF–KCl–KBr и подтверждены методом рентгенофазового анализа. В тетраэдре реализуется моновариантное фазовое равновесие ж ⇄ LiF + α + KClxBr1 –x, где α – ограниченный твердый раствор на основе NaF (система LiF–NaF), KClxBr1 –x – непрерывный ряд твердых растворов на основе KCl и KBr. Построена компьютерная 3D-модель в виде проекции фазового комплекса на концентрационный тетраэдр в программе КОМПАС 3D. Выделены объемы кристаллизующихся равновесных фаз.

Ключевые слова: фазовые равновесия, непрерывный ряд твердых растворов, физико-химический анализ, политоп составов, древо фаз

DOI: 10.31857/S0044457X20070089

Список литературы

  1. Chang Y.A., Chen S., Zhang F. et al. // Prog. Mater. Sci. 2004. V. 49. № 3. P. 313. https://doi.org/10.1016/S0079-6425(03)00025-2

  2. Schmid-Fetzer R. // J. Phase Equilib. Diff. 2014. V. 35. № 6. P. 735. https://doi.org/10.1007/s11669-014-0354-2

  3. Fu Taibai, Zheng Zhoushun, Du Yong et al. // Comput. Mater. Sci. 2019. V. 159. P. 478. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2018.12.036

  4. Kang J., Liu B. // J. Alloys Compd. V. 673. 2016. P. 309. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.02.200

  5. Nipan G.D. // J. Alloys Compd. V. 371. 2004. P. 160. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2003.08.107

  6. Ардашникова Е.И. // Соросовский образовательный журн. 2004. Т. 8. № 2. С. 30.

  7. Benes O., J.P.M. van der Meer, Konings R.J.M. // Calphad. 2007. V. 31. P. 209. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2006.12.004

  8. Андрюнас К., Вишекес Ю., Кабелка В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1985. Т. 42. № 3. С. 333.

  9. Pubin I.I., Thomas R.A. // J. Am. Ceram. Soc. 1969. V. 49. № 2. P. 100.

  10. Минченко В.И., Степанов В.П. Ионные расплавы: упругие и калорические свойства. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 367 с.

  11. Kubota K., Konomura M. // J. Atomic Energy Soc. Jpn. 2002. V. 44. № 5. P. 393.

  12. Басиев Т.Т. // Физика твердого тела. 2006. Т. 47. № 6. С. 1354.

  13. Xie Wei, Morgan D. // Comput. Mater. Sci. 2018. V. 143. P. 505. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2017.11.042

  14. Бурчаков А.В., Емельянова У.А., Гаркушин И.К. // Материалы II съезда химиков респ. Дагестан. Махачкала: Изд-во ДГУ, 2019. С. 120.

  15. Термические константы веществ / Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ ИВТ АН СССР, 1981. Вып. 10. Ч. 1. С. 42.

  16. Термические константы веществ. База данных. Ин-т теплофизики экстремальных состояний РАН Объединенного ин-та высоких температур РАН. Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова. [Электронный ресурс] URL: http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl?show=welcom.html (Дата обращения 04.07.19).

  17. Garkushin I.K., Ragrina M.S., Sukharenko M.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 1. P. 98. [Гаркушин И.К., Сухаренко М.А., Рагрина М.С. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 1. С. 94.]https://doi.org/10.1134/S0036023618010084

  18. Воскресенская Н.К., Евсеева Н.Н., Беруль С.И. и др. Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. 1. 845 с. Т. 2. 585 с.

  19. Диаграммы плавкости солевых систем. Многокомпонентные системы / Под ред. Посыпайко В.И., Алексеевой Е.А. М.: Химия, 1977. 216 с.

  20. Егорцев Г.Е., Гаркушин И.К., Истомова М.А. // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. 2005. Т. 48. № 10. С. 86.

  21. Гаркушин И.К., Чугунова М.В., Милов С.Н. Образование непрерывных рядов твердых растворов в тройных и многокомпонентных солевых системах. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. 140 с.

  22. Ефимов А.И., Белорукова Л.В., Василькова И.В. и др. Свойства неорганических соединений. Справочник. Л.: Химия, 1983. С. 82, 83.

  23. Sangster J.M., Pelton A.D. // J. Phys. Chem. Ref. Data. V. 16. № 3. 1987. P. 509.

  24. Егорцев Г.Е., Гаркушин И.К., Истомова М.А. Фазовые равновесия и химическое взаимодействие в системах с участием фторидов и бромидов щелочных металлов. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 132 с.

  25. Мощенский Ю.В. // Приборы и техника эксперимента. 2003. № 6. С. 143.

  26. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ. М.: Изд-во МГУ, 1976. 232 с.

  27. База данных Inorganic Material Database (AtomWork) [Электронный ресурс].: https://crystdb.nims.go.jp/index_en.html (Дата обращения 01.06.2019).

  28. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Изд-во физ.-мат. литер., 1961. 863 с.

  29. Посыпайко В.И., Алексеева Е.А., Первикова В.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 1973. Т. 17. № 11. С. 3051.

  30. Burchakov A.V., Egorova E.M., Kondratyuk I.M., Moshchenskii Yu.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. P. 950. [Бурчаков А.В., Егорова Е.М., Кондратюк И.М., Мощенский Ю.В. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 7. С. 909.]https://doi.org/10.1134/S0036023618070033

Дополнительные материалы отсутствуют.