Исследование термодинамических свойств жидких сплавов на основе щелочных металлов, индия, таллия и ртути

• Автор: Хобдабергенова, Гульмира Рзабаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Алма-Ата
• Количество страниц: 207 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И

ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

1.1. Амальгамы щелочных металлов, индия и таллия

1.2. Сплавы щелочных металлов с индием.

1.3. Сплавы щелочных металлов с таллием

1.4. Тройные амальгамные системы, содержащие щелочной металл

1.5. Расчет термодинамических свойств тройных амальгамных расплавов

1.6. Постановка задачи и цель исследования .

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. МЕТОЛУ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
2.1. Метод измерения давления насыщенного пара изотенископный.
2.2. Метод электродвижущих сил . . .
2.3. Метод молекулярных пучков.
2.4. Методы обработки экспериментальных данных. Статистическая обработка
2.5. Погрешность измерений и относительная погрешность вычисления парциальных термодинамических величин
2.6. Расчет интегральных термодинамических
свойств. Методы интегрирования.
2.7. Использованные реактивы и методика приготовления сплавов
Стр.
Глава 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИНАРНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1. Термодинамические свойства твердых и жидких сплавов системы калийиндий .
3.2. Термодинамические свойства жидких сплавов системы цезийталлий
Глава 4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРОЙНЫХ АМАЛЬГАМНЫХ СИСТЕМ
4.1. Термодинамические свойства расплавов системы натрийталлийртуть .
4.2. Термодинамические свойства расплавов системы калийталлийртуть III
4.3. Термодинамические свойства расплавов системы рубидийталлийртуть
4.4. Термодинамические свойства расплавов системы цезикталлийртуть
Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
5.1. Расчет давления пара натрия и ртути в амальгамных системах.
Выводы
Литература


Активности компонентов в расплавах всех амальгам щелочных металлов, за исключением лития, определены методами э. При этом отмечено расхождение значении активности компонентов для жидких амальгам калия, которое объяснено существованием металлида кН в парах над амальгамами. Исследовано давление пара ртути над амальгамами натрия, рубидия и цезия. Значения активности компонентов сопоставлены со значениями, определенными методом э. Обнаружено систематическое завышение значений активности, найденных методом измерения давления пара, превышающее возможную ошибку эксперимента рис. Объяснить этот факт можно, предположив образование соединений в паре. Их состав нуждается в уточнении. Наиболее структурно чувствительной термодинамической характеристикой жидких сплавов является изменение энтропии и избыточной энтропии смешения. Для всех амальгам щелочных металлов избыточная интегральная энтропия смешения при 33К отрицательна. Парциальные энтропии щелочного металла в амальгамах имеют максимальную отрицательную величину при составах, соответствующих металлидам МеНв2 5. По методу окруженного атома были определены 5 значения колебательной составляющей в общей избыточной энтропии смешения для жидких амальгам щелочных металлов рис. З. Эти значения отрицательны во всем интервале составов и указывают на значительное уменьшение амплитуды колебаний атомов обоих компонентов за счет образования прочных металлидов. Совокупность термодинамических данных свидетельствует об устойчивости металлидов в жидких амальгамах щелочных металлов при температурах выше температур ликвидуса. Системы индийртуть, таллийртуть. По сравнению с амальгамами щелочных металлов взаимодействие индия и таллия с ртутью слабее. Особенность сплавов в том, что при комнатных температурах в широком интервале составов до Хдое 0,50,7 они остаются жидкими. В системе образуется только одна промежуточная фаза У, отвечающая составу пл 7,5К ,. Нв существуют три промежуточные фазы с составом 1пЕ4 Тразл 1,5К, 1пНвб тшг 85К и фаза состава 1пНв Тпл 4,5К. В области составов, богатых индием рис. Термодинамические свойства твердых сплавов индия с ртутью, в частности, металлидов 1пН и 1пН при К изучены в раоотах ,. Рис. З. Значения интегральных избыточных энтропий смешения I и колебательных вкладов 2 в энтропию смешения жидких сплавов щелочной еталл ртуть 5. Рис. Диаграммы состояния, интегральные энтальпии смешения I, кДжгат и избыточные свободные энергии Гиббса 2, кДжгат для жидких сплавов системы ТЬНв при 0К и 1пНе при 3К. Парциальная энтальпия смешения индия с ртутью при бесконечном разбавлении составляет 9, кДжмоль 3К, а при 7К 9,0,2 кДжмоль , причем отмечено практическое отсутствие зависимости от температуры в интервале 3
6К. Поэтому данные , по которым ДН при 3К равна 7,0, кДжмоль, нельзя считать точно установленными. Величина избыточной энтропии смешения при бесконечном разбавлении и 8К для этих растворов составляет 1, Джгатград. При образовании разбавленной амальгамы изменяется атомный радиус индия за счет взаимодействия с ртутью . Для всех концентраций в жидких амальгамах индия отмечаются отрицательные энтальпии смешения и отрицательные значения интегральной избыточной свободной энергии ,. При 8К в области образования металлида 1пНв х1п 0,5 наблюдается максимум энтальпии смешения 2, кДжгат и максимальная величина дциз 2, кДжгат 9. Активность ртути в системе 1пНв проявляет отрицательные отклонения от законов идеальных растворов. Такой характер отклонений сохраняется вплоть до 6К и свидетельствует о значительном сродстве индия и ртути. Избыточная энтропия смешения индия с ртутью отрицательна и связана с переносом заряда от атомов индия к атомам ртути . Термодинамические свойства таллиевых амальгам подробно изучены различными методами ,,. Твердый сплав таллия с ртутью при ХТ1 0,6, характеризуется положительной энтальпией образования, равной 0,0, кДжгат известна его теплота плавления 1,0,2 кДжгат ,. По данным , эта величина несколько больше и равна 2, кДжгат. Калориметрическими исследованиями установлено значение теплоты плавления Т15 , равное 1,0, кДжгат.