Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Новожилов А.Л., Федотова Н.Н.

Используя модифицированную нами формулу Л.П. Филиппова, впервые оценены гипотетические критические температуры расплавленных нитритов и нитратов одновалентных металлов и рассчитаны их плотности во всей экспериментально исследованной области температур. Установлена практическая идентичность расчетных и экспериментальных данных.

Статья в формате PDF

108 KB

С целью расчета плотности расплавленных галогенидов щелочных металлов (ГЩМ) в работе [2] мы модифицировали уравнение Л.П. Филиппова [5]

                 (1)

предложенное для расчета плотности органических жидкостей, которое в нашей записи имеет вид

                          (2)

Уравнения (1) и (2) позволяют получить ряд простых расчетных соотношений для нахождения  и , а также коэффициентов термического расширения ( ) расплавов:

                    (3)

                    (4)

.                                           (5)

В этих уравнениях A и B - постоянные,  и  - критические плотности и температуры, ρ и T - их текущие значения, ρ₀ и T_Б - плотность расплавов при 0, К и температура Бойля соответственно.

В настоящей работе сделана попытка применить уравнение (2) для расчета плотности расплавленных нитритов и нитратов одновалентных металлов. Однако решение поставленной задачи требует прежде всего знаний критических параметров  и , которые в литературе практически отсутствуют. В справочнике [1] приводятся эти значения для ГЩМ и нитратов щелочных металлов и таллия, вычисленные на основе закона соответственных состояний. Однако, сравнение с данными для ГЩМ, приведенными в [3,6,7,8], показывает, что  явно занижены, а  - сильно завышены. Кроме того, если даже для ГЩМ опубликованные значения критических параметров до сих пор не получили прямого экспериментального подтверждения, то еще более сложная ситуация возникает для термически распадающихся солей, к каковым относятся нитриты и нитраты одновалентных металлов. Для этих расплавов критические параметры являются чисто гипотетическими. Поэтому применение уравнения (2) будет являться корректным только в случае термодинамического подобия рассматриваемых солей и галогенидов щелочных металлов, данные для которых были опубликованы нами ранее [2]. Одинаковые значения приведенных параметров   и  будут определять соответственные состояния. Мы проверили реальность существования термодинамического подобия расплавов, рассчитав при соответствующих температурах значения 0,4 и 0,6) по справочным данным [4] и установили факт их практического равенства с вычисленными по уравнению (2). В то же время, например, щелочные металлы не являются термодинамически подобными указанным солям и не подчиняются уравнению (2). Поэтому, вначале мы оценили параметры ρ_c  (уравнение 3) и T_c (уравнение 4), а затем приступили к расчету температурной зависимости плотности расплавленных нитритов и нитратов.

В таблице 1 представлены вычисленные значения параметров ρ_c и T_c.

Таблица 1. Критические параметры расплавов нитритов и нитратов одновалентных металлов.

Таблица 2 иллюстрирует воспроизводимость экспериментальных данных [4] по плотности расчетным уравнением (2) при минимальной и максимальной температуре исследованного интервала. Из таблицы 2 видно, что расчетные и экспериментальные значения плотности в точности совпадают.

Таким образом, установленное термодинамическое подобие нитритов, нитратов и галогенидов одновалентных металлов позволило оценить критические параметры этих солей и описать данные по плотности единым уравнением в широкой области температур.

Таблица 2. Сравнение расчетных и экспериментальных значений плотности ρ (г/см³) расплавленных нитритов и нитратов одновалентных металлов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. // Краткий справочник по химии. Киев: Наукова думка. 1974. С. 991.
2. Новожилов А.Л.. Поволоцкий А.В. // Журнал физической химии. 2004. Т. 78. № 5. С. 824.
3. Скрипов В.П., Файзуллин М.З., Штейнерт А.В.// Журнал физической химии. 1987. Т. 61. №2. С.344.
4. Справочник по расплавленным солям/Под ред. А.Г. Морачевского. Л.: Химия, 1971. Т. 1. - 168 с.
5. Филиппов Л.П. // Физика и физико-химия жидкостей. М.: Изд-во МГУ, 1973. В. 2. С. 133.
6. Kirshenbaum A.D., Chill J.A., Mc Gonigal P.J., Grosse A.V.//J. Jnorg. Nucl. Chem. 1962. V. 24. №10. Р. 1287.
7. Kohler F.//Monatsh. Chem. 1972. B. 130. №13. S. 685.
8. Mc Gonigal P.J.//J. Phys. Chem. 1963. V. 67. №9. р. 1931.

Библиографическая ссылка