Статья опубликована в рамках: L Международной научно-практической конференции «Естественные и математические науки в современном мире» (Россия, г. Новосибирск, 16 января 2017 г.)

Наука: Химия

Секция: Неорганическая химия

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Расулов А.И., Мамедова А.К., Тамадаева Э.И. [и др.] ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ В СИСТЕМЕ NaNO3- NaCI– КNO3 // Естественные и математические науки в современном мире: сб. ст. по матер. L междунар. науч.-практ. конф. № 1(48). – Новосибирск: СибАК, 2017. – С. 84-91.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ В СИСТЕМЕ NaNO3- NaCI– КNO3

Расулов Абутдин Исамутдинович

канд. хим. наук, доц. кафедры химии, Дагестанского государственного педагогического университета,

РФ, г. Махачкала

Мамедова Аида Кафлановна

канд. хим. наук, доц. кафедры химии, Дагестанского государственного педагогического университета,

РФ, г. Махачкала

Тамадаева Эльнара Исамутдиновна

канд. хим. наук, доц. кафедры химии, Дагестанского государственного педагогического университета,

РФ, г. Махачкала

Хайбулаева Хабсат Магомедовна

канд. хим. наук, доц. кафедры химии, Дагестанского государственного педагогического университета,

РФ, г. Махачкала

Абдурахманова Амина Джамалутдиновна

канд. хим. наук, доц. кафедры химии, Дагестанского государственного педагогического университета,

РФ, г. Махачкала

ELECTRICAL CONDUCTIVITY IN THE SYSTEM NaNO3- NaCI– КNO3

Abutdin Rasulov

candidate of Chemical Sciences, assistant professor of department of chemistry,

Dagestan State Pedagogical University,

Russia, Makhachkala

Aida Mamedova

candidate of Chemical Sciences, chemistry teacher School 34,

Russia, Makhachkala

Habsat Haybulaeva

student of natural-geographical faculty of Dagestan State Pedagogical University,

Russia, Makhachkala

Elnara Tamadaeva

student natural-geographical faculty of Dagestan State Pedagogical University,

Russia, Makhachkala

Amina Abdurakhmanova

Astemirov Makhachkala multidisciplinary lyceum 39,

Russia, Makhachkala

 

АННОТАЦИЯ

Изучена электропроводность в трехкомпонентной хлорид-нитратной системе NaNO3 - NaCI– КNO3, построены графики зависимости.

ABSTRACT

Electrical conductivity in the ternary chloride-nitrate system NaNO3 - NaCI– КNO3 is under study and dependence diagrams are constructed.

 

Ключевые слова: электропроводность, расплав, эвтектика.

Keywords: electrical conductivity; melt; eutectics.

 

Солевые расплавы, обладая широким температурным диапазоном жидкого состояния, позволяют осуществлять технологические, химические и электрохимические процессы не доступных для других растворителей [4].

Для обоснованного выбора оптимальных составов электролитов необходимо знать их транспортные свойства [1].

В данной работе приводятся результаты изучения электропроводности  для солевых расплавов системы NaNO3 - KNO3 – NaCl.

Исследование зависимости электропроводности от состава измеряли при частоте 1кГц измерителем Е7-8. В эксперименте были использованы соли марки «хч». Соли предварительно сушились в сушильном шкафу SPT 200 при пониженном давлении и при постепенном повышении температуры до 600К в течение 15-20ч. Контейнером для расплава служил тигель из электрокерамики марки «СНЦ», который вместе с электродами и термопарой помещался в автоклав из нержавеющей стали. Все исследования проведены в атмосфере сухого аргона, который продувался над контейнером.

Принципиальная схема установки для измерения электропроводности дана на (рис.1).

 

Рисунок 1. Схема установки для измерения электропроводности

 

1. Измерительная термопара   7. Баллон с аргоном

2. Электроды платиновые        8. Прибор комбинированный цифровой Щ-300

3. Расплав                                    9. Сосуд Дьюара

4. Нагревательная печь            10. Измеритель L,C,R   E 7-8

5. Микровинты                            11. Автотрансформатор

6. Штатив

 

Характеристика исходных солей

Термодинамические, транспортные и теплофизические свойства хлоридов и нитратов щелочных металлов [2, 3 и 5], являющиеся компонентами исследуемой системы, представлены в таблицах: 1, 2 и 3.

 

Таблица 1.

Термодинамические и транспортные свойства исходных солей

системы NaNO3 - KNO3 NaCl

Вещество

tпл,0С

tкип, ,0С

∆G298

∆Н298

∆Sпл.

∆Нпл.

χххх,

-1 см-1

NaCl

801

1490

384.6

411.7

0.4492

482.85

3,596

KNO3

336

400xx

394.9

494.9

0.1598

97,02

0,660

NaNO3

306.5

380xx

367.6

468.5

0.3059

177,33

1,015

 

Примечание: х – плавление с частичным разложением,  хх – температура разложения.

                        ххх      - значения электропроводности при температуре плавления + 100С

 

Таблица 2.

Теплофизические свойства исходных солей системы NaNO3 - KNO3 -NaCl

Вещество

ρ, кг/м3

, в %ххх

Ср

Тв.ф.х

ж.ф.хх

NaCl

2165

1551

25,0

0,04971

NaNO3

2260

1899

9,7

0,0905

KNO3

2100

1865

3,1

0,09627

где: х - тв.ф. – твердая фаза; хх - ж.ф. – жидкая фаза; ххх – наши расчетные значения.

 

Таблица 3.

Транспортные свойства исходных солей системы NaNO3 - KNO3 -NaCl

Вещество 

Т.К

λ., oм-1см2

χ., oм-1см-1

ρ., г/см3

ή.,спз

NaCl

1090

137,4

3,629

1,547

1,38

NaNO3

600

47,6

1,059

1,891

2,71

KNO3

630

37,6

0,691

1,856

2,63

 

Таблица 4

Характеристика НВТ систем

Система

Характер точек

Состав, мол %

Тпл., К

∆Т.К

NaNO3-NaCl-KNO3

эвтектика

47-5-48

485

493-623

NaNO3-NaCl-KNO3

перитектика

13-10,5-76,5

517

523-623

 

Нами для экспериментального изучения электропроводности выбраны составы НВТ эвтектического и перитектического характера плавления (таб. 4) в трехкомпонентной системе NaNO3-NaCl-KNO3, которая является ограняющим элементом пятерной взаимной системы Li,K,Na,Sr//CI,NO3.

Графики зависимости электропроводности от температуры принято выражать в координатах ln χ = f (1/Т). Эти зависимости нужны для вычисления энергии активации и выяснения механизма проводимости.

 

Рисунок 2. Зависимость ln χ расплава эвтектического характера плавления системы  NaNO3-NaCl-KNO3от 103/Т.

 

Как видно из графика при повышении температуры от 493 до 623К  удельная электропроводность возрастает на 23oм-1см-1 или на 180% (рис. 2).

 При увеличении температуры на каждые 10К, удельная электропроводность возрастает в среднем на 1,64 oм-1см-1, а  проводимость смеси том же температурном интервале возрастает в 1,8 раз.

 

Рисунок 3. Зависимость ln χ расплава перитектического характера плавления системы  NaNO3-NaCl-KNO3от 103/Т.

 

При повышении температуры от 523 до 623К в расплавленной смеси перитектического характера плавления системы NaNO3-NaCl-KNO3 удельная электропроводность возрастает на 19,79oм-1см-1 (рис. 3)

Для эвтектического и перитектического составов построены графики зависимости проводимости расплавленных солевых композиций от обратного значения температуры (рис.4).

Как видно из графика зависимости (рис. 4) в области более высоких температур  политермы электропроводности переходят в область «плоского плато», т.е. в область насыщения, что объясняется образованием более крупных ассоциатов.

 

Рисунок 4. Зависимость проводимости σ от 103

 

Список литературы:

  1. Гаджиев С.М. Динамика структуры и кинетические свойства солевых расплавов и твердых электролитов, активированных высоковольтными импульсными разрядами, автореферат дисс., д.х.н. Екатеринбург. 2004.
  2. Краткий химический справочник. // Под ред. Рабиновича В.А. Издание 2. Л.: Химия, 1978. – 392 с.
  3. Термические константы веществ. // Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, 1976, В.9. – 574 с.
  4. Трунин А.С. Комплексная методология исследования многокомпонентных систем. – Самара: Изд-во Сам. гос. тех. ун-т, 1997. – 308 с.
  5. Справочник по расплавленным солям // Под ред. Морачевского. – Л.: Химия, 1971, Т. 1. – 357 с.

Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий