Транспортные свойства расплавленных хлоридов лантанидов и их бинарных смесей с хлоридами щелочных металлов - Автореферат

бесплатно 0
4.5 200
Перенос электричества в расплавленных индивидуальных хлоридах щелочных металлов. Теоретические и практические аспекты приготовления безводных хлоридов щелочных и редкоземельных металлов. Оценка содержания остаточного оксихлорида в безводных хлоридах.

Скачать работу Скачать уникальную работу

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:


Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Транспортные свойства расплавленных хлоридов лантанидов и их бинарных смесей с хлоридами щелочных металловРабота выполнена в Институте высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук PAH Бамбуров Виталий Григорьевич доктор химических наук, профессор Ребрин Олег Иринархович доктор химических наук, профессор Волкович Анатолий Васильевич Защита диссертации состоится 11 ноября 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 004.002.01 в Институте высокотемпературной электрохимии УРО PAH по адресу: Екатеринбург, ул. С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Уральского отделения PAH.Основная проблема изучения свойств расплавленных LNCL3 (Ln - лантаниды) связана с трудностью приготовления безводных солей и предотвращением их взаимодействия с атмосферой или материалом контейнера в ходе экспериментов. Более того, неадекватная подготовка безводных LNCL3 привела к появлению большого числа публикаций, содержащих недостоверные сведения по свойствам расплавленных LNCL3. Зачастую измерения проводились на хорошо апробированных установках и действительно с высокой точностью, только измерялись свойства не безводных LNCL3, а смесей LNCL3 LNOCL неопределенного состава. Проблема усугубляется тем обстоятельством, что большинство методов измерения плотности, электропроводности и вязкости имеет преимущественно одностороннее смещение ошибок измерения. Для облегчения использования и расширения сферы применения результаты аппроксимированы системой эмпирических уравнений, позволяющих путем формальных арифметических вычислений рассчитать плотность, мольный объем и электропроводность любой смеси из числа MCL LNCL3, включая квазибинарные (типа (LICL-KCL) - LNCL3).C использованием наиболее надежных из них рассчитаны плотности всех расплавленных LNCL3 и предложена методика расчета плотности и мольного объема любых бинарных смесей MCL - LNCL3, включая квазибинарные типа (LICL-KCL) - LNCL3. Для отбора наиболее надежных, не смещенных данных по плотности расплавленных LNCL3 и MCL - LNCL3 были выдвинуты следующие критерии отбора, которые далее были применены также к данным по электропроводности и вязкости. Данные по мольному объему расплавленных LNCL3, отвечающие критериям отбора, указывают на то, что мольный объем всех расплавленных хлоридов лантанидов примерно одинаков и при 1173 K составляет 77.25 ± 0.5 см3/моль. На основе литературных данных по структуре таких расплавов объяснены полученные тенденции и сделаны обоснованные предположения о механизме переноса электричества. Электропроводность смеси (mix) рассчитывается первым шагом аддитивно, а затем вносятся эмпирические (поправки K1, K2 и K3), учитывающие влияние катиона щелочного металла и температуры: mix = (x11 x22)•(1 - K1•K2•K3) (8) где 1 и 2 - молярная электропроводность расплавленных MCL и LNCL3, соответственно; x1 и x2 - мольные доли галогенида щелочного металла и хлорида лантанида, соответственно.Произведен термодинамический анализ реакций хлорирования с точки зрения выбора оптимального лантанидсодержащего сырья и возможных хлорирующих агентов. Выдвинуты критерии отбора наиболее надежных данных по физико-химическим свойствам (плотность, электропроводность, вязкость) расплавленных LNCL3 и бинарных смесей MCL - LNCL3. Оценены плотность и мольный объем (Vm) индивидуальных расплавленных ди-и трихлоридов лантанидов. Измерена электропроводность 14 (из них 12 впервые) расплавленных бинарных смесей LICL - PRCL3, RBCL - PRCL3, CSCL - PRCL3, LICL - NDCL3, NACL - NDCL3, RBCL - NDCL3, CSCL - NDCL3, LICL - SMCL3, NACL - SMCL3, RBCL - SMCL3, CSCL - SMCL3, NACL - TBCL3, KCL - TBCL3 и CSCL - TBCL3 в интервале температур от температуры ниже линии ликвидуса и примерно до 1200 K. Выявлено, что для всех расплавов энергия активации плавно уменьшается с температурой и, таким образом, наблюдаются отклонения от уравнения Аррениуса.

План
Основное содержание работыОсновное содержание работы изложено в следующих публикациях

1. Potapov A.M, Gaune-Escard M., Rycerz L. Electrical conductivity of molten PRCL3 - alkali chloride systems // Progress in Molten Salt Chemistry. Elsevier, 2000. V. 1. (EUCHEM MS Conf., Aug. 20-25, 2000). Karre-baeksminde, Denmark). P. 423 - 427.

2. Potapov A.M., Salulev A.B. Electronic absorption spectra of CECL3 in molten alkali chlorides // Progress in Molten Salt Chemistry. Elsevier, 2000. V. 1. EUCHEM MS Conf., Aug. 20-25, 2000). Karrebaeksminde, Denmark). P. 429-433.

3. Потапов A.M. Приближенная оценка плотности расплавленных смесей хлоридов редкоземельных элементов с хлоридами щелочных металлов // Расплавы. 2001. № 5. C. 25 - 32.

4. Potapov A., Sato Y. Approximate calculation of density of alkali and rare earth chlorides molten mixtures // 6th Int. Symp. on Molten Salt Chem. and Techn. (October 8-13, 2001): Proc. - Shanghai. China, 2001. P. 280 - 283.

5. Потапов A.M. Оценка вязкости расплавленного дихлорида европия // Расплавы. 2003. № 1. C. 40 - 47.

6. Potapov A., Rycerz L., Gaune-Escard M. Electrical conductivity of molten rare earth chlorides. Pure chlorides and binary mixtures // Int. Symp. Ionic Liquids in Honour of Marcelle Gaune-Escard (June 26-28, 2003): Proc. - Carry le Rouet, France, 2003. P. 469 - 475.

7. Potapov A., Gaune-Escard M. Deviations from the Arrhenius equation of electrical conductivity polytherms // Int. Symp. Ionic Liquids in Honour of Marcelle Gaune-Escard (June 26-28, 2003): Proc. - Carry le Rouet, France, 2003. P. 477 - 481.

8. Potapov A., Khokhlov V., Sato Y. Viscosity of Molten Rare Earth Metal Trichlorides. I. CECL3, NDCL3, SMCL3, DYCL3 and ERCL3 // Z. Naturforsch. 2003. V. 58a. № 7/8. S. 457 - 463.

9. Потапов A.M., Хохлов В.А., Sato Y. Вязкость расплавленных хлоридов тяжелых редкоземельных элементов // Материалы II Международной конф. Металлургия цветных и редких металлов”. В 2-х томах (9-12 сент. 2003) - Красноярск: ИХХТ СО РАН, 2003. Т. 2. С. 176 - 178.

10. Новоселова А.В., Потапов А.М., Хохлов В.А. Приготовление разбавленных растворов безводных хлоридов РЗМ в расплавленных хлоридах щелочных металлов. Термодинамическое обоснование // Научно-практич. конф., посвящ. 80-летию кафедры “Технология электрохимических производств” УГТУ-УПИ “Теория и практика электрохимических технологий. Современное состояние и перспективы развития”. Тез. докл. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, (22-23 окт. 2003). C. 73-75.

11. Потапов А.М., Хохлов В.А., Gaune-Escard M., Sato Y. Плотность, электропроводность и вязкость расплавленных смесей MCL - LACL3 (M = Li, Na, K, Rb, Cs) // Научно-практич. конф., посвящ. 80-летию кафедры “Технология электрохимических производств” УГТУ-УПИ “Теория и практика электрохимических технологий. Современное состояние и перспективы развития”. Тез. докл. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 22-23 октября 2003. C. 88-90.

12. Потапов A.M., Хохлов В.А., Sato Y. Поглощение влаги из воздуха хлоридами редкоземельных металлов // XIII Российская конф. по физ. химии и электрохимии расплавл. и твердых электролитов (27 сент. - 1 окт. 2004): Тез. докл. - Екатеринбург, 2004. T. 1. C. 220 - 222.

13. Потапов A.M., Салюлев А.Б., Хохлов В.А. Электронные спектры поглощения разбавленных растворов хлорида тулия в расплавленных хлоридах натрия, калия и их эквимольной смеси // Теория и практика электрохимических процессов. Вестник УГТУ-УПИ. Серия химическая. Екатеринбург, 2004. № 14(44). C. 164-168.

14. Потапов A.M., Хохлов В.А., Gaune-Escard M., Sato Y. Плотность и электропроводность расплавленных смесей MCL - LACL3 (M = Li, Na, K, Rb, Cs) // Теория и практика электрохимических процессов. Вестник УГТУ-УПИ. Серия химическая. Екатеринбург, 2004. № 14(44). C. 169-174.

15. Potapov A., Khokhlov V., Sato Y. Viscosity of the molten rare earth chlorides of cerium subgroup // Proc. of EUCHEM 2004 Molten Salts Conf. 20-25 June 2004, Piechowice, Poland. P. 303-310.

16. Потапов A.M. Плотность расплавленных галогенидов лантанидов. I. Трихлориды // Расплавы. 2005. № 3. C. 15 - 28.

17. Potapov A.M., Khokhlov V.A., Gaune-Escard M. Electrical conductance of the melts, containing rare earth metals (review) // 7th Int. Symp. on Molten Salts Chem. & Techn. (MS7). In the honor of Prof. Marius Chemla (29 Aug.- 2 Sent., 2005): Proc. - Toulouse, France, 2005. V. II. P. 799 - 802.

18. Potapov A.M., Khokhlov V.A. Density of molten rare earth chlorides. // 7th Int. Symp. on Molten Salts Chem. & Techn. (MS7). In the honor of Prof. Marius Chemla (29 Aug.- 2 Sent., 2005): Proc. - Toulouse, France, 2005. V. II. P. 803 - 806.

19. Потапов А.М. Физико-химические свойства хлоридных расплавов, содержащих PMCL3 // Современные аспекты электрокристаллизации металлов. Конф., посв. 80-летию со дня рожд. акад. A.H. Барабошкина (16-17 сент., 2005): Тез. докл. - Екатеринбург, 2005. C. 90-91.

20. Потапов А.М. Некоторые аномалии свойств в ряду расплавленных хлоридов редкоземельных металлов // Современные аспекты электрокристаллизации металлов. Конф., посв. 80-летию со дня рожд. акад. A.H. Барабошкина (16-17 сент., 2005): Тез. докл. - Екатеринбург, 2005. C. 88-89.

21. Потапов A.M., Коростелева H.Г. Оценка плотности расплавленных смесей MCL - LNCL2 (M - щелочные металлы, Ln - лантаниды) // Расплавы. 2006. № 2. C. 21 - 29.

22. Potapov A.M., Rycerz L., Gaune-Escard M. Electrical conductivity of the melts, containing rare earth halides. I. MCL - NDCL3 (Li, Na, K, Rb, Cs) // Z. Naturforsch. 2007. V. 62A. N 7/8. S. 431 - 440.

23. Potapov A., Khokhlov V., Korosteleva N. The Molar Volume of Molten Mixtures of MCL-LNCL2 (M = Alkali Metals, Ln = Lanthanoides) // Z. Naturforsch. 2008. V.63a. N 3-4. S. 203 - 209.

24. Потапов A.M. Электропроводность индивидуальных расплавленных трихлоридов редкоземельных элементов. I. Экспериментальные данные // Расплавы. 2008. № 1. C. 20 - 32.

25. Потапов A.M. Электропроводность индивидуальных расплавленных трихлоридов редкоземельных элементов. II. Молярная электропроводность Расплавы. 2008. № 4. C. 51 - 68.

26. Потапов A.M. Электропроводность индивидуальных расплавленных трихлоридов редкоземельных элементов. III. Структура расплавов и механизм переноса электричества // Расплавы. 2008. № 6. C. 40 - 52.

27. Потапов A.M. Ионный состав и перенос электричества в индивидуальных расплавленных хлоридах редкоземельных элементов // Труды XII Рос. конф. “Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов”, Екатеринбург, (22 - 26 сент. 2008). T. 1. Моделирование и расчет структуры и свойств неупорядоченных систем в конденсированном состоянии. C. 199 - 202.

28. Potapov A., Sato Y. Viscosity of molten rare earth chlorides // Proc. of 2008 Joint Symposium on Molten Salts. October 19-23, Kobe, Japan. P. 104 - 109.

29. Абакумова O.E., Потапов A.M., Новоселова A.B. Аномальные свойства трихлорида европия в ряду трихлоридов редкоземельных элементов // Проблемы теор. и эксперим. химии: Тез. докл. XVIII Росс. молодежной научн. конф., посв. 90-летию со дня рожд. проф. B.A. Кузнецова. - Екатеринбург (22-25 апр. 2008): Изд-во Уральского ун-та. 2008. C. 424 - 425.

Размещено на .ur

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы


Новые загруженные работы

Дисциплины научных работ





Хотите, перезвоним вам?