P-T-х фазовая диаграмма системы Hg-I и кристаллизация HgI2 из пара

• Автор: Еремина, Елена Валентиновна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил

1. Литературный обзор.,,.,мммм,

1.1 РТх фазовая диаграмма системы иод рту 1ъ.

1.2 Диарпмма плавкости системы ртуть под

1.3 РТ проекция системы 1 1

1.4 Термодинамика фазовых равновесий и термодинамические свойства

соединений в системе 1 1. У

1.6 Кристаллическое строение М

1.7 Мстастабильные фазы.

1.8 Мопоиодид рчути.

1.9 Исстсхиомстрия дииодида рути,

1. Физические свойства дииодида рту ти.

1. Рост кристаллов дииодида ртути
Методы роста кристаллов
.1 Рост кристаллов 2 из раствора.
Г. 1 1.1.2 Рост кристаллов 2 из пара.v
Массоисрсиос при роете кристаллов 2 из пара
1.1 1.2.1 Общее описание процессов кристаллизации из пара в
двух темперауриой замкнутой ампуле.
.2 Испарение кристаллизация.
.3 Массопсрепос через пар
Экспериментальное исследование массоисрсиоса I 2 в среде аргона
1. Зародышеобразовапис и кинетика роста
Пересыщение кристаллизации и температурный профиль печи
Зависимость скорости роста 2 от пересыщения.
1. Особенности выращивания крупных кристаллов
1. Практика роста крупных монокристаллов аОДЬ
1, Кристаллизация дииодида ртути в условиях микрогравитации.
2. Экспериментальная масть
2.1 Исходные вещества
2.2 Установка для измерения давления пара
2.3 Методика работы
2.4 Калибровка установки для измерения давления пара.
2.5 Тспзимстрпчсскос исследование гетерогенных физовыхртшонсеий в системе
.
2.5.1 РТ проекция РТх фазовой диаграммы сис темы I 1
2.5.2 Экспериментальное исследование
2.5.3 Результаты и их обсуждение
2.5.3.1 Трехфазные равновесия.
2.5.3.2 Двухфазные равновесия 8х1 В2У и Бф2У
2.5.4 Исследование взаимодействий в газовой фазе в системе
2.5.4.1 Методика работы.
2.5.4.2 Результаты измерении давления пара
2.5.4.3 Обсуждение результатов
2.5.4.4 Выбор схемы термической диссоциации дииодида ртути
2.5.4.5 Расчет темперазурной зависимости константы диссоциации
2.5.5 РТх фазовая диаграмма системы 1.
2.6 Исследование исетехиомегрии а1.
2.6.1 Теория метода
2.6.2 Методика эксперимен т.
2.6.3 Результаты и их обсуждение
2.6.4 Граница области гомогенности дииодида ртути со стороны иода на Тх
проекции системы Му
2.6.5 Исследование зависимости плотности и параметров элемен тарной ячейки
I2 от состава.
2.7 Исследование кристаллизации дмиодида ртути из пара
2.7.1 Исследование массоперсноса 2 при кристаллизации из пара
2.7.1.1 Определение лимитирующей стадии массоперсноса дииодпда ртути
через нар
2.7.2 Методика эксперимента и расчет скорости массоперсноса.
2.7.2.1 Описание тсрмооссов непрерывного взвешивания
2.1.2.2 Методика подготовки и проведения эксперимента.
2.7.3 Криегшлизация в вакууме
2.7.4 Массоисрсиос и кристаллизация I 2 п среде Аг
2.8 Получение кристаллов дииодида ртути методом колебания темнерщуры
2.8.1 Массопсрспос в вертикальной ампуле.
2.8.2 Выращивание кристаллов методом колебания температуры кристалла
2.8.3 Влияние на рост кристалла температурных осцилляций .
2.8.4 Установка для роста кристаллов дииодида ргу гп МКТК
2.8.5 Оптимизация условий роста кристаллов дииодида рути
2.8.6 Отработка оптимальных режимов выращивания кристаллов дииодида
рути МКТК.
з
ВВЕДЕНИЕ


Так по данным работ 4, 6 температура синтектической реакции плавления моноиодида ртути равна 5 К, верхняя критическая точка на кривой несмешиваемости жидких фаз равна 3 К 4, 6. Тогда как но результатам работы 8 моноиодид ртути разлагается на две жидкости при нагревании выше 1 К, кривая несмешиваемости жидких фаз имеет параболическую форму, а верхняя критическая точка достигается при 3 К 8. Рис. Полная РТ проекция РТх фазовой диаграммы системы не построена. Исследован лишь участок диаграммы в области составов Н2 7. Построенная авторами обзора 9 как обобщение имеющихся литературных данных РТ проекция приведена на рис. Для изучения гетерогенных равновесий в системе Н1 в работе 7 применялся статический метод тензиметрии, заключающийся в прямом прецизионном измерении в замкнутой системе в изотермических и равновесных условиях общего давления пара над образцом известного исходного состава. Общее давление пара измерялось с использованием мембранного нульманометра. НЬУ и ЭфНЬУ системы . Рис. Как видно из рис. Е1 Т4 К, Р2 Па практически совпадает с линией двухфазного равновесия 8У 7. Выше температуры эвтектики Е наблюдается расхождение линии трехфазного равновесия 8ЬУ, которая лежит близко и почти параллельно кривой давления пара над жидким иодом ЦУ, и линии трехфазного равновесия 8аЬ8У выше 4 К равновесие 8Р4НЬУ. Эта линия идет от Е1 до температура плавления Н2, Т9 К, Р 0 Па. Е1 в координатах 1Р 1Т она почти прямая, потом она загибается, проходит через пологий максимум Р0 Па, который лежит, по данным работы 7 при температуре около 5 К и падает отвесно к общему давлению дииодида ртути в точке кошруэнтного плавления . Н и подтвердить результаты тензиметрических исследований, полученные в работе 7. Давление пара над а и рН2 представлено на рис. Н2У и 8РН2У. В точке Б наблюдается фазовый переход аВД2 рВД2, что находит свое отражение в виде перегиба на температурной зависимости давления пара. Температурная зависимость давления пара над дииодидом ртути исследовалась методами массспсктрометрии К , , тензиметрии К 7, и сиектрофотометрии К . Состав пара над твердым дииодидом ртути был определен качественно с помощью метода Кнудсена с массспектральным анализом продуктов испарения или сублимации в интервале температур К . При более высоких температурах состав пара исследовали с использованием мембранного нульманометра 0 К и спектрофотометрически К . Обнаружено, что пар состоит только из молекул вплоть до температуры 0 К. Энтальпия диссоциации РП, рассчитанная из тензиметрических данных 0,2 кДжмоль, довольно хорошо согласуется с энтальпией диссоциации, полученной из результатов спектрофотометрического исследования 7,4 кДжмоль. Однако данные по составу пара над дииодидом ртути получены достаточно давно и нуждаются в подтверждении, невыясненным также остается вопрос о влиянии добавок иода и ртути на молекулярный состав пара при испарении дииодида ртути. Поэтому представляется необходимым исследовать состав пара для всех составов в системе Н. Давление паров иода в тройной точке грехфазное равновесие 8ЬУ достигает величины 2 Па Т4 К. В тройной точке константа диссоциации Кр3,4. Диссоциация молекул иода становится заметной лишь при температуре выше 0 К Кр 3. Термодинамические параметры фазовых равновесий и термодинамические свойства соединений в системе 1 суммированы в таблице 1. I2 г О г . Термодинамические свойства соединений в системе Н1 исследовались тензиметрическим методом 8, , дифференциально термическим анализом ДТА 6, , методом дифференциально сканирующей калориметрии ДСК , и спектрофотометрическим методом . Структура красной тетрагональной модификации дииодида ртути относится к пространственной группе Рпшс. Структурным мотивом являются слои атомов ртути тстраэдрически координированных 4мя атомами иода рис. Внутри тетраэдра расстояние Н 1 равно 2,3 А, тогда как кратчайшее расстояние равно 4,2 А между соседними слоями. Атомы ртути расположены в параллельных плоскостях, каждая из которых находится между двумя плоскостями атомов иода. Отдельный слой в решетке состоит из трех плоскостей атомов с плоскостями иода наружу сэндвичева структура.