Исследование двухкомпонентной системы Cs//Br, CrO4

Тематическое направление: Физико - химические исследования

Исследование двухкомпонентной системы Cs//Br, CrO4

© 1+ и 2*

Кафедра общей и неорганической химии. Самарский государственный технический университет.

Ул. Молодогвардейская,244 . г. Самара, 443100. Россия.

Тел.: [phone]. E-mail: 1) *****@***ru, 2) *****@***ru

_______________________________________________

*Ведущий направление; +Поддерживающий переписку

Ключевые слова: дифференциально - термический анализ, фазовые равновесия, эвтектика.

Аннотация

Методом дифференциального термического анализа исследована двухкомпонентная система Cs// Br, CrO4, представлена Т-Х диаграмма, определены температура плавления и состав эвтектической точки.

Введение

Изучение систем с участием галогенидов и хроматов щелочных металлов является актуальным для научных и прикладных целей, так как солевые ионные расплавы применяются в качестве электролитов химических источников тока, рабочих тел тепловых аккумуляторов, сред для проведения химических реакций, для получения металлических покрытий из расплавов, синтеза неорганических бронз [1].

Эти сведения графически отображаются в виде диаграммы состав-свойство, необходимы для пополнения теоретических знаний, а также практического использования этих систем.

Методы исследования и использование вещества

В установках ДТА использованы платино - платинородиевые термопары, холодные спаи, которых термостатировались при 0 оС погружением в сосуд Дьюара с тающим льдом. Скорость нагревания - охлаждения образцов составляла 10-15 К/мин. Для изучения фазовых равновесий применялись платиновые микротигли 108-2. Эталонным веществом при исследовании служил свежеприготовленный AI2O3 марки «ч. д.а». Исходные реактивы CsBr, Cs2CrO4 были предварительно обезвожены. Температуры плавления исходных веществ, определенных в результате эксперимента, составили соответственно 638 оC для CsBr и 975 оC для Cs2CrO4, что согласуется с данными термических констант веществ[2]. Методика проведения эксперимента реализована в соответствии с рекомендациями по проведению термического анализа[3]. Усилителем дифференциального сигнала платинородиевой термопары служил фотоусилитель микровольт микроамперметра Ф-116-1. Для записи кривых температуры и дифференциальной температуры применяли электронный автоматический потенциометр КСП4И. Масса навесок составляла 0,3г. Составы выражены в мольных процентах, температура в градусах цельсия.

Экспериментальная часть

В результате проведения экспериментальных исследований построена диаграмма двухкомпонентной системы Cs//Br, CrO4 (рис. 1), которая относится к эвтектическому типу.

Рис. 1. Фазовая диаграмма двухкомпонентной системы Cs//Br, CrO4

Поверхность ликвидуса системы представлена ветвями кристаллизации бромида калия и хромата цезия. Особенностью системы является наличие полиморфного перехода у Cs2CrO4 кI (α∙ Cs2CrO4)-кII (β∙ Cs2CrO4) при температуре 850оС. В соответствии с этим ветвь кристаллизации хромата цезия представлена двумя фазами. Пересечением ветвей кристаллизации хромата цезия и бромида цезия, определен состав эвтектики 27% мол. Cs2CrO4 и 63% мол. CsBr. Температура плавления эвтектического состава составляет 581,5 ± 2 оС.

Выводы

В работе экспериментально определены характеристики эвтектической точки системы. Кроме того, особенностью системы является то, что компоненты ее являются сильным окислителем и восстановителем. Однако, исходя из изученной диаграммы состояния, можно сделать вывод об отсутствии протекания окислительно - восстановительной реакции в расплаве этих солей до 900 оС. Данные по системе необходимы для изучения систем большей мерности, а состав, определенный экспериментально, может иметь практическое применение в электрохимии и теплоэнергетике.

Благодарности

Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно - педагогические кадры инновационной России» на 2009- 2013 годы, с использованием оборудования ЦКП «Исследование физико - химических свойств веществ и материалов ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет»

Литература

1.  . Химия ионных расплавов // Киев: Науч. думка, 1980. – 327 с.

Термические константы веществ. Справочник под ред. // М.:ВИНИТИ, 1981.- Вып. Х.-Ч 1,2- 300с. Егунов в термический анализ //Самара. 1996. 207с.