ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краевые углы смачивания смесей расплавленных солей и их зависимость от температуры из "Физическая химия расплавленных солей" Это говорит о том, что ионы АР+ поверхностно активны на границе с газовой фазой, и поверхностный слой в силу этого будет обогащаться AIF3, а ионы натрия Na+ поверхностно активны на границе с твердой фазой (углеродистым материалом), и пограничный слой (расплав — уголь) будет обогащаться фтористым натрием. [c.216] В системе КР — AIF3 фтористый калий (ион К+) является еще более поверхностно активным, чем NaF (ион Na+) в системе NaF — AIF3. Поэтому ионы К+ адсорбируются на границе с углеродистой поверхностью, и расплав на межфазной границе обогащается преимущественно KF. Вследствие высокой капиллярной активности ионы К проникают в кристаллическую решетку угля в значительно большей степени, чем ионы Na+. [c.216] Интенсивность впитывания в угольные пластинки расплавов, состоящих из смесей KF -f- AIF3, столь велика, что для этой системы краевые углы смачивания в принятых стандартных условиях измерить не удается. Во всех случаях, начиная от чистого KF и кончая расплавом состава 60% (мол.) KF и 40% (мол.) AIF3, впитывание расплавленной соли в угольные пластинки наступает тотчас же после расплавления фторидов. Скорость впитывания чистого расплавленного KF примерно в 10 раз больше, чем NaF (4—6 сек. по сравнению с 60 сек.). [c.216] Исследования показывают, что добавка к криолитовым расплавам (содержащим 5% АЬОз) фтористого магния повышает межфазное натяжение этих расплавов на границе с твердой (углеродистой) поверхностью в большей степени, чем добавка фтористого кальция (рис. 107). Это происходит в силу большего взаимодействия ионов Mg+ с ионами 1 , чем ионов a + с ионами Р , так как ион Mg + меньший по размеру, в большей степени поляризует ионы F чем больший по размеру ион Са . [c.217] Следовательно, Mgp2 и Сар2, являясь в данном случае поверхностно неактивными веществами, будут диффундировать в расплаве в направлении, противоположном границе раздела криолит — уголь, и концентрироваться главным образом в глубине фазы, а частично на границе раздела расплава с воздухом. [c.218] На это указывает и поведение капель расплавов при длительной выдержке их на угольных пластинках. Во всех случаях на поверхности капли образовывалась твердая корочка из тугоплавких компонентов, и после впитывания в углеродистый материал жидкой фазы на поверхности твердых пластинок оставался полый сфероид, образованный сплавом криолита с AIF3, Mgp2 или СаРг. [c.218] Хлориды щелочных металлов оказываются более поверхностно активными веществами в среде расплавленных фторидов, чем хлориды щелочно-земельных металлов и Mg l2. [c.218] Большое понижение поверхностного или межфазного натяжения фторидов при добавках к ним хлоридов щелочных металлов происходит под влиянием не только поверхностно активных ионов хлора (СГ), но и вследствие адсорбции капиллярно активных катионов щелочных металлов Li+, Na+ и К на границе расплава с твердой (углеродистой) или жидкой (расплавленный металл) поверхностью. При добавлении же к расплавленным фторидам хлоридов двухвалентных металлов, поверхностно активным оказывается только ион СГ, хотя его поверхностная активность в этом случае ниже, чем в хлоридах щелочных металлов, так как катионы двухвалентных металлов Mg +, Са2+ и Ва + в большей степени поляризуют ионы хлора, чем катионы одновалентных металлов. [c.218] При введении в расплав системы ВаСЬ — n -NaF AlFs фтористого кальция межфазное натяжение расплава на границе с углем и графитом повышается (рис. 109), так как СаРг (ионы Са + в координации с ионами F ) являются в этой системе поверхностно неактивными. [c.219] В системе СаСЬ — КС1 межфазное натяжение расплавов на границе с графитом уменьшается при увеличении содержания в расплаве поверхностно активного КС1 (рис. ПО), тогда как в в системе СаСЬ — Na l межфазное натяжение на границе с графитом почти не изменяется (значения краевых углов смачивания остаются постоянными) при увеличении содержания в расплаве Na l. Это объясняется довольно близкими значениями 6 на графите для СаСЬ и Na l при температуре 825 и 850°, ввиду исключительно высокого межфазного натяжения СаСЬ на границе с графитом (продолжительность жизни капли расплавленного СаСЬг на графите составляет более 3600 сек.), даже небольшое содержание СаСЬ в расплавленной смеси СаСЬ + Na l делает эту смесь поверхностно неактивной на границе с графитом. [c.219] В расплавах системы ВаСЬ — Na l хлорид натрия оказывается более поверхностно активным, чем в системе СаСЬ — Na l (рис. 111). Краевой угол смачивания и соответственно продолжительность жизни капли уменьшаются по мере повышения концентрации Na l в расплаве. Очевидно, здесь ионы хлора поляризованы ионами Ва + в меньшей степени, чем в расплавах, содержащих ионы Са +. [c.219] В расплавленных смесях хлоридов КС1 — Mg b и Na l — Mg b изменение поверхностного натяжения на границе с газовой фазой характеризуется кривыми с пологим максимумом, тогда как изменение межфазного натяжения (краевых углов смачивания) на границе с твердой фазой (графитом) выражается кривыми с ярко выраженным максимумом для расплавов КС1, — Mg b (рис. 112) и несколько более пологим в системе Na l — Mg b (рис. 113). [c.219] Максимумы на кривых изменения краевых углов смачивания соответствуют области образования в твердой фазе химических соединений в этих системах. [c.219] Большая скорость растекания наблюдалась при определении смачивания расплавленного алюминия расплавом из Na l - -+ КС1 =1 1 (мол.) при отсутствии фторидов и с добавкой их. [c.222] Солевые расплавы, состоящие только из одних хлоридов натрия и калия, мгновенно растекались по поверхности расплавленного алюминия, а при добавлении 1,5% СаРг или 5—10% криолита растекались за 8—10 сек. Следовательно, СаРг и криолит, будучи поверхностно неактивными веществами в среде расплавленных хлоридов, повышают межфазное натяжение этих расплавов на границе с алюминием. [c.222] Смеси расплавленных хлоридов, особенно в присутствии значительных количеств хлорида калия, характеризуются достаточно высокой поверхностной активностью на границе с твердой поверхностью и расплавленным металлом. Это способствует дисперсии магния в электролите магниевой ванны вследствие более трудного отделения мелких капель мета.л.ла от э.лектролита и слияния их в компактную массу. При добавлении к электролиту из Mg l2 4- Na l + K l от 1,5 до 2% СаРг поверхностное натяжение расплава повышается как на границе с катодом, так и на границе с расплавленным магнием, благодаря чему капли магния дольше удерживаются на поверхности катода и сливаются в крупные образования. [c.222] Из этого выражения видно, что с увеличением уменьшается абсолютная величина os (180—0). Это, очевидно, происходит при возрастании (180—0), т. е. тогда, когда 0 уменьшается. Иначе говоря, при повышении поверхностного натяжения расплавленного электролита на границе с твердым катодом и расплавленным магнием под влиянием поверхностно неактивных добавок, например фторидов щелочных и щелочно-земельных металлов, должно улучшаться смачивание поверхности катода расплавленным магнием, т. е. создаются условия для роста крупных капель магния. [c.224] Окислы, растворенные в расплавленных солях, как правило, понижают их поверхностное натяжение на границе с твердой и жидкой фазой. Так как окислы имеют ионные кристаллические решетки, в узлах которых находятся соответственные катионы и анионы кислорода, то влияние этих окислов на смачивание расплавленными солями твердой (углеродистой) поверхности будет определяться суммарным действием поверхностно активных и поверхностно неактивных ионов данного окисла, появляющихся в расплаве [40]. [c.225] Вернуться к основной статье