Modeling of the Phase Assemblage of the LiF–Li2CrO4–LiRbCrO4–LiKCrO4 Stable Tetrahedron of the Li+, K+, Rb+||F–, 
 Quaternary Reciprocal System

A. V. Burchakov; Бурчаков А. В.; O. N. Myakin’kova; Мякинькова О. Н.; A. S. Umarova; Умарова А. С.; M. A. Demina; Дёмина М. А.; V. M. Yakovlev; Яковлев В. М.; I. M. Kondratyuk; Кондратюк И. М.; E. M. Egorova; Егорова Е. М.

doi:10.31857/S0044457X22601912

Моделирование фазового комплекса стабильного тетраэдра LiF–Li₂CrO₄–LiRbCrO₄–LiKCrO₄ четырехкомпонентной взаимной системы Li⁺, K⁺, Rb⁺||F^–, \({\mathbf{CrO}}_{{\mathbf{4}}}^{{{\mathbf{2}}--}}\)

Авторы: Бурчаков А.В.¹, Мякинькова О.Н.¹, Умарова А.С.¹, Дёмина М.А.¹, Яковлев В.М.², Кондратюк И.М.¹, Егорова Е.М.¹
Учреждения:
1. Самарский государственный технический университет
2. Самарский государственный университет путей сообщения
Выпуск: Том 68, № 4 (2023)
Страницы: 517-528
Раздел: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
URL: https://journal-vniispk.ru/0044-457X/article/view/136329
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X22601912
EDN: https://elibrary.ru/FLWGJW
ID: 136329

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Изучены фазовые равновесия в четырехкомпонентной взаимной системе из фторидов и хроматов лития, калия и рубидия. Проведено разбиение фазового комплекса системы на стабильные элементы, в качестве объекта изучения выбран стабильный тетраэдр LiF–Li₂CrO₄–LiRbCrO₄–LiKCrO₄, представляющий несомненный научный интерес. Анализ элементов огранения предсказал, а экспериментальное изучение фазовых равновесий в системе методом дифференциального термического анализа доказало, что в системе реализуется моновариантное фазовое равновесие ж ⇄ LiF + + α-Li₂CrO₄ + (LiK_xRb_1–xCrO₄)_ss, описываемое линией Е 397–Е 400, выявлены характеристики минимума данного моновариантного равновесия Min^◻367. Для указанной фигуративной точки представлен материальный баланс сосуществующих фаз. На основе экспериментальных данных построена 3D-модель фазового комплекса изучаемой системы. Показано, что в системе сохраняется непрерывность твердых растворов (LiK_xRb_1–xCrO₄)_ss. Смесь, отвечающая составу точки Min^◻ 367, имеет относительно низкую температуру плавления и может быть материалом для получения новых электролитов плавкости в химических источниках тока, а также представляет интерес как среда для электролитического выделения металлов из расплавов.

Ключевые слова

физико-химический анализ, фазовые равновесия, 3D-моделирование, непрерывный ряд твердых растворов, минимум твердых растворов

Список литературы

Babanly M.B., Chulkov E.V., Aliev Z.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 13. P. 1703. https://doi.org/10.1134/S0036023617130034
Imamaliyeva S.Z., Babanly D.M., Tagiev D.B. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 13. P. 1704. https://doi.org/10.1134/S0036023618130041
Dement’ev A.I., Rodyakina S.N., Kayumova D.B. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 10. P. 1379. https://doi.org/10.1134/S0036023617100060
Ohayon D., Inal S. // Adv. Mater. 2020. P. 2001439. https://doi.org/10.1002/adma.202001439
Prabhu P., Lee J.-M. // Chem. Soc. Rev. 2021. V. 50. № 12. P. 6700. https://doi.org/10.1039/D0CS01041C
Wang K., Dowling A.W. // Curr. Opin. Chem. Eng. 2022. V. 36. P. 100728. https://doi.org/10.1016/j.coche.2021.100728
Liu W.-J., Jiang H., Yu H.-Q. // Chemical. reviews. 2015. V. 115. № 22. P. 12251. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00195
Yuan K., Shi J., Aftab W. et al. // Adv. Functional Mater. 2020. P. 1904228. https://doi.org/10.1002/adfm.201904228
Atinafu D.G., Yun B.Y., Yang S. et al. // J. Hazardous Mater. 2022. V. 423. P. 127147. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127147
Коровин Н.В., Скундин А.М. Химические источники тока. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 740 с.
Гаркушин И.К., Дворянова Е.М., Губанова Т.В. и др. Функциональные материалы. Самара: СамГТУ, 2015. Ч. 1. 387 с.
Yazhenskikha E., Jantzen T., Kobertza D. // Calphad. 2021. V. 72. P. 102234. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2020.102234
Fedorov P.P., Popov A.A., Shubin Y.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2018. https://doi.org/10.1134/S0036023622601453
Sukharenko M.A., Garkushin I.K., Osipov V.T. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2030. https://doi.org/10.1134/S0036023622601143
Elokhov A.M., Kudryashova O.S. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 11. P. 1818. https://doi.org/10.1134/S0036023622600903
Термические константы веществ / Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, 1981. Вып. 10. Ч. 1. 300 с.
Термические константы веществ. База данных. Институт теплофизики экстремальных состояний РАН Объединенного института высоких температур РАН. Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова. [http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl?show=welcom.html (Дата обращения 13.04.15).
Sangster J.M., Pelton A.D. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1987. V. 16. № 3. P. 509. https://doi.org/10.1063/1.555803
ACerS-NIST. Phase Equilibria Diagrams. CD-ROM Database. Version 3.1.0. American Ceramic Society. National Institute of Standards and Technology. Order online: www.ceramics.org
Бухалова Г.А., Топшиноева З.Н., Ахтырский В.Г. // Журн. неорган. химии. 1974. Т. 19. С. 235.
Посыпайко В.И., Алексеева Е.А. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч. III. Двойные системы с общим катионом. М.: Металлургия, 1979. 204 с.
Беляев И.Н. Физико-химический анализ солевых систем. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовск. гос. ун-та, 1962. 37 с.
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.
Belyaev I.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 1961. V. 6. № 5. P. 602.
Посыпайко В.И., Алексеева Е.А. Диаграммы плавкости солевых систем. Тройные взаимные системы. М.: Химия, 1977. 392 с.
Burchakov A.V., Bekhtereva E.M., Kondratyuk I.M. // Russ. J. Inorg. Chem. 2013. V. 58. № 11. P. 1356. https://doi.org/10.1134/S0036023613110028
Вердиева З.Н., Бурчаков А.В., Вердиев Н.Н. и др. // Вестн. Тверского гос. ун-та. Сер. хим. 2019. № 3(37). С. 31.
Чернов В., Бугаенко В.В., Антишко А.Н. // Журн. неорган. химии. 1976. Т. 21. № 1. С. 115.
Трунин А.С., Космынин А.С. Проекционно-термографический метод исследования гетерогенных равновесий в конденсированных многокомпонентных системах. Куйбышев, 1977. Деп. ВИНИТИ 12.04.77. № 1372-77. 68 с.
Топор Н.Д., Огородова Л.П., Мельчакова Л.В. Термический анализ минералов и неорганических соединений. М.: Изд-во МГУ, 1987. 190 с.
Альмяшев В.И., Гусаров В.В. Термические методы анализа. СПб.: ГЭТУ (ЛЭТИ), 1999. 40 с.
Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. 527 с.
Мощенский Ю.В. // Приборы и техника эксперимента. 2003. № 6. С. 143.
Lutsyk V., Vorob’eva V. // Z. Naturforsch. A. 2008. V. 63. № 78. P. 513. https://doi.org/10.1515/zna-2008-7-819
ООО “АСКОН – Системы проектирования” https://kompas.ru/ (Дата обращения 27.10.2022).
Бурчаков А.В. Дис. … канд. хим. наук. Самара: Самарский гос. техн. ун-т., 2016. 185 с.
Verdiev N.N., Garkushin I.K., Burchakov A.V. et al. // Inorganic Mater. 2020. V. 56. № 11. P. 1179. https://doi.org/10.1134/S0020168520110151
Гаркушин И.К., Истомова М.А., Демина М.А. и др. Курс физико-химического анализа. Самара: Самарский гос. техн. ун‑т, 2013. 352 с.