Эффекты сильных электрических полей в солевых расплавах

• Автор: Гаджиев, Синдибад Магомедович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 191 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕЙ И ПОВЕДЕНИЕ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ В СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ.

IЛ .Электропроводность индивидуальных расплавленных солей.

1.2.Электропроводность расплавленных смесей солей

1.3.Влияние сильных электрических полей на поведение растворов электролитов.

ГЛАВА П. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ СОЛЕВЫХ РАСПЛАВОВ В СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

2.1.Высоковольтная экспериментальная установка

2.2.Методика измерения проводимости солевых расплавов в сильных электрических полях

2.3.Объекты исследования. Измерительная ячейка

2.4.Методика измерения поверхностного натяжения и

плотности солевых расплавов
2.5.Возможные ошибки измерений.
ГЛАВА Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ .
3.1.Некоторые особенности высоковольтного поведения водных растворов электролитов.
3.2.Электропроводность расплавленных солей в сильных электрических полях.
а. Электропроводность хлоридов лития, натрия и цезия в сильных электрических полях
б. Электропроводность бромида и йодида натрия в сильных электрических полях
в. Электропроводность фторидов щелочных металлов
в сильных электрических полях
г. Высоковольтная электропроводность нитратов щелочных металлов
д. Электропроводность хлоридов цинка, олова и свинца в сильных электрических полях
3.3.Электропроводность бинарных и тройных взаимных систем в сильных электрических полях.
3.4.Обсуждение результатов.
3.5.Связь между транспортными свойствами расплавленных солей
ГЛАВА 1У .ВОЛЬТСЕКУЩЩЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРЯДА И СПЕКТРЫ СВЕЧЕНИЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕЙ
4.1.Временные характеристики импульсного разряда
в расплавленных солях
4.2.Спектры свечения расплавленных солей.
ГЛАВА У. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ РАЗРЯДОВ НА ПРОВОДИМОСТЬ, ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЕЙ .
5.1.Влияние высоковольтных разрядов на проводимость индивидуальных солевых расплавов
5.2.Влияние высоковольтных разрядов на поверхностное натяжение нитратов натрия и калия
5.3.Проводимость промышленных электролитов для
производства алюминия и магния после импульсных разрядов.
5.4.Влияние высоковольтных разрядов на электролиз
криолитглиноземного расплава
ВЫВОЛЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Аналогично для каждого катиона проводимость солей изменяется в ряду . По их мнению в галогенидах щелочных металлов ток в основном переносится катионами. Измерения коэффициентов самодиффузии в этих расплавах показали , что анион также играет в процессе переноса значительную роль. В работе сделан вывод о том, что чем меньше и легче проводящий ион, тем выше проводимость. Кроме размеров и масс важное значение имеют и другие факторы момент инерции, поляризуемость заряда, эффективный свободный объем и др. ЙГ сТ2, I. Т температура, К. Теоретически эта формула до сих пор не обоснована. Следует отметить, что удельная электропроводность не всех солевых расплавов подчиняется уравнению I. I. Электропроводность некоторых расплавов например, Си СI , Т I ,i2 , 2 описывается кубическим уравнением, а зависимость удельной электропроводности 2 , 2, от температуры вовсе не подчиняется этим уравнениям . В работе для хлорида цинка удельная электропроводность в интервале температур 3 3 К выражена уравнением четвертого порядка. Энергия активации проводимости нелинейно убывает с температурой, изме
няясь от 3,4 при 3 К до ,6 кДкмоль при 3 К. Все это говорит о сложной структуре хлорида цинка и о сильной ее зависимости от температуры. С одной стороны , бр С , 2 имеют малую проводимость, с другой стороны в интервале температур 0 0 К выше точки плавления их проводимость увеличивается на 2 3 порядка по сравнению со значением, близкому к Т. Если данные по электропроводности расплавленных хлоридов, бромидов и йодидов щелочных металлов многих авторов близки к результатам , то для фторидов щелочных металлов они существенно расходятся. Результаты исследований разных авторов приведены в таблице I. Таблица I. Удельная электропроводность фторидов щелочных металлов по данным разных авторов. Расплавы фторидов щелочных металлов значительно агрессивны. Существенное значение при работе со фторидами имеет
выбор материала, не взаимодействующего с ними. Многие исследования ,,, проведены в ячейках типа Егера, которые имеют малую величину постоянной сосуда м1 , что при величинах удельной электропроводности 0 0 Смм не позволяет достаточно точно измерить сопротивление электролита, так как оно оказывается сравнимым с сопротивлением подводящих проводов. Этих недостатков лишены ячейки капиллярного типа. Джим и Файнлиб капилляры изготовили из нитрида бора. Однако недостаточная прочность этого материала снижает точность измерений и не допускает их многократность. Смирнов и др. Джане, из химически более стойкого материала монокристаллов окиси магния. Для всех исследованных фторидов щелочных металлов удельные электропроводности с температурой меняются согласно уравнению . В то же время Балакир и др. МР на графике зависимости эе от температуры на первом линейное увеличение до максимального значения на втором появление тенденции к уменьшению. По мнению авторов, в ходе температурных изменений проявляются два основных фактора I изменение скорости ионного обмена между группировками и в связи с этим изменение концентрации основных переносчиков заряда свободных ионов в единицу времени 2 изменение концентрации нейтралов по мере изменения числа столкновений свободных ионов. V молярный объем, 2 валентность. Чтобы видеть, каким образом меняется эквивалентная электропроводность галогенидов щелочных металлов в ряду от иХ к СьХ X анион, на рис. К , фторидов цри К . Значения А отложены по отношению к обратным величинам радиусов катионов, взятых по Белову и Бокию. Из этого рисунка видно, что для хлоридов, бромидов и йодидов щелочных металлов по мере увеличения радиуса катиона электропроводность монотонно уменьшается, а в ряду фторидов наблюдается экстремальный ход. Уй. Из рис. Так, при К в солях лития, наоборот, эквивалентная электропроводность хлорида лития наименьшая, а в солях натрия йодид имеет наибольшую электропроводность. Рис. Эквивалентная электропроводность расплавленных ГЩ в зависимости от обратного радиуса катиона хлориды, бромиды, йодиды ВД при К, фториды Щ цри К, ж фториды о хлориды в бромиды йодиды.