ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диаграммы плавкости систем солей из "Физическая химия расплавленных солей" Помимо большого научного значения, связанного с изучением природы и взаимодействий расплавленных солей, построение диаграмм плавкости солевых систем представляет не меньший и практический интерес. Так, при применении расплавленных солей для электролитического получения металлов, в качестве флюсов при плавке металлов и для других целей возникает задача иметь относительно легкоплавкие солевые сплавы, обеспечивающие достаточно низкую температуру электролиза и меньший расход электрической энергии на поддержание солей в расплавленном состоянии. Этого можно достигнуть, применяя смеси солей, дающие сплавы с низкой температурой плавления. С другой стороны, при определенных соотношениях компонентов в системах солей могут возникать химические соединения с повышенной температурой плавления, но обладающие иными благоприятными свойствами (например, способностью более легко растворять окислы, чем индивидуальные расплавленные соли и т. п.). [c.44] Все это привело к исследованию систем из солей и из солей и окислов с построением соответствующих диаграмм плавкости или фазовых диаграмм. К настоящему времени в этой области накоплен весьма обширный материал — построены многочисленные диаграммы плавкости двойных, тройных и взаимных систем. Здесь необходимо отметить работы Н. С. Курнакова [5], П. П. Федотьева [6], А. Г. Бергмана [7], Г. А. Абрамова [8] и других советских исследователей. [c.44] При рассмотрении этого вопроса мы будем касаться преимущественно сравнительно простых диаграмм плавкости систем, образованных хлоридами, фторидами и окислами металлов первых трех групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Из рассмотрения будут исключены также взаимные системы, обстоятельные сведения о которых могут быть почерпнуты из монографий В. Я. Аносова и С. А. Погодина [9], а также Г. А. Абрамова и др. [8]. [c.44] Однако для большинства практических целей достаточно установить только температуру затвердевания (плавления) солей по началу выпадения из расплава первых твердых кристалликов. [c.45] В случае прозрачных расплавов солей это весьма точно можно сделать визуально, так как при освещении такого расплава сильным пучком света появление в расплаве первых кристаллов твердого вещества хорошо улавливается невооруженным глазом. [c.45] Системы, образованные солями, дают разнообразные по характеру диаграммы плавкости. [c.46] Если обратиться к двойным системам, то здесь распространенным типом диаграммы плавкости является простая эвтектическая диаграмма (с одной эвтектикой), которая характеризуется однородным жидким расплавом и смесью компонентов в твердом состоянии (рис. 17). Подобную диаграмму плавкости обычно образуют галогениды щелочных металлов, например КС1 — Li l, Na l — NaF, NaF — KF, Li l — LiF и т. д., a также галогениды щелочных металлов с сульфатами щелочно-земельных металлов, например Na l — SrS04 и Na l — BaS04 [17] или нитраты щелочных металлов с нитратами стронция и бария. [c.46] Многие двойные солевые сплавы образуют в твердом состоянии одно или несколько химических соединений, отвечающих на диаграмме плавкости определенным максимумам (рис. 18). Если такую диаграмму разделить вертикальной прямой, проходящей через максимум, на две части, то получим две диаграммы с одной эвтектикой, о которых речь была выше. Диаграммы плавкости с одним химическим соединением часто встречаются в системах, образованных галогенидами щелочных и двухвалентных металлов, например КС1 — СаСЬ (с соединением КС1 СаСЬ), КС1 — Mg l2 (с соединением КС1 Mg U), Na l — Be U (с соединением 2 Na l-ВеСЬ), NaF—MgF2 (с соединением NaF-MgFs) и т. д. [c.46] Наряду с указанными диаграммами плавкости, которые являются пожалуй, наиболее распространенными среди систем солей, встречаются также системы, которые дают полную растворимость как в жидком, так и в твердом состоянии (твердые растворы). Общий вид такой диаграммы, которую образуют, в частности, системы Na l — K l, Tl l — K l и Ag l — Na l, представлен на рис. 19. [c.47] Промежуточное положение занимают системы, дающие полную растворимость в жидком и неполную в твердом состоянии (ограниченные твердые растворы). Диаграмма плавкости такой системы представлена на рис. 20. В качестве конкретного примера может служить диаграмма плавкости системы СаВгг—NaBrj. [c.47] На рис. 21, 22 и 23 приведены диаграммы плавкости ряда двойных и тройных солевых систем, а в табл. 9 — данные о некоторых двойных системах по результатам исследований различных авторов [21]. [c.47] Температура плавления соединения Rb ig lз (550 ) превышает температуру плавления КМ С1з (490°) на 60°, а температура плавления sMg lз (610°) выше температуры плавления RbMg lз также на 60°. [c.53] ЛИЯ К цезию, хотя температура плавления соответствующих хлоридов щелочных металлов понижается. [c.53] Интерес в теоретическом и прикладном отнощениях представляют диаграммы плавкости систем, образованных солями и окислами. Относительно большое число данных в этой области имеется по псевдобинарным системам криолит — окисел [8, И, 12]. При изучении систем, образованных солями и окислами, существенное значение имеет величина растворимости окислов в расплавленных солях. В табл. 10 приведены данные по растворимости различных окислов в расплавленном криолите и криолитоглиноземном расплаве при 1000°, а на рис. 27 растворимость окислов сопоставлена с некоторыми их физико-химическими свойствами. Из этих данных следует, что могут быть выделены две группы окислов, которые резко различаются по их растворимости в расплавленном криолите,— это окислы легких и тяжелых металлов. Растворимость первых достаточно высока, а вторых крайне ограничена. Присутствие в криолите глинозема заметно снижает растворимость в расплаве другого окисла, что особенно резко проявляется в случае слабо растворимых окислов тяжелых металлов. [c.57] Ва + возрастает и растворимость соответствующих окислов в расплавленном криолите одновременно понижается температура плавления этих окислов. [c.58] Вернуться к основной статье