Ternary Reciprocal System Li+, K+ || Br, WO\(_{4}^{{2 - }}\)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We have studied the ternary reciprocal system Li+, K+ || Br–, ". A likely phase compatibility diagram of the system has been chosen using thermodynamic calculations of the enthalpy and Gibbs energy of exchange reactions and confirmed by differential thermal analysis data for the stable joins KBr–Li2WO4 and KBr–Li2WO4∙K2WO4. The stable joins have been shown to be pseudobinary systems, and their T–x phase diagrams have been mapped out. We have constructed a phase tree of the system, which has a linear structure and includes three stable triangles (LiBr–KBr–Li2WO4, KBr–Li2WO4–Li2WO4∙K2WO4, and KBr–Li2WO4∙K2WO4–K2WO4) connected to each other by two stable joins. To find ternary eutectic mixtures in the stable triangles, T–x phase diagrams for a number of sections have been constructed. We have measured the specific enthalpy of fusion of the pseudobinary and ternary eutectics. The ternary mixture with the lowest melting point in the Li+, K+ || Br–, @ system, 328°C, has the highest specific enthalpy of fusion: 200 kJ/kg.

About the authors

M. A. Istomova

Samara State Technical University

Email: mariaistomova@mail.ru
443100, Samara, Russia

I. K. Garkushin

Samara State Technical University

Author for correspondence.
Email: anna.kazakova96@yandex.ru
Russian Federation, 443100, Samara, Russia

References

  1. Гончаров Е.Г., Афиногенов Ю.П., Кондрашин В.Ю., Ховин А.М. Теоретические основы неорганической химии. Воронеж: ВГУ, 2014. 589 с.
  2. Денисова В.В., Таланова В.М. Общая и неорганическая химия / Под. ред. Денисова В.В., Таланова В.М. Ростов-на-Дону: Феникс, 2013. 573 с.
  3. Molten Salts Chemistry and Technology / Eds. Marcelle Gaune-Escard, Geir Martin Haarberg. N.Y.: Wiley, 2014. 600 p. https://doi.org/10.1002/9781118448847
  4. Делимарский Ю.К. Электрохимия ионных расплавов. М.: Металлургия, 1978. 248 с.
  5. Третьяков Ю.Д., Путляев В.И. Введение в химию твердофазных материалов. М.: Наука, 2006. 400 с.
  6. Васина Н.А., Грызлова Е.С., Шапошникова С.Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. М.: Химия, 1984. 112 с.
  7. Химические источники тока. Справочник / Под ред. Коровина Н.В., Скундина А.М. М.: МЭИ, 2003. 740 с.
  8. Делимарский Ю.К., Барчук Л.П. Прикладная химия ионных расплавов. Киев: Наук. думка, 1988. 192 с.
  9. Егорцев Г.Е. Фазовые равновесия в системах из фторидов и бромидов щелочных металлов: Автореф. дис. … канд. хим. наук. Самара. 2007. 24 с.
  10. Беляев И.Н. Диаграммы состояния систем с участием молибдатов и вольфраматов щелочных металлов и свинца // Журн. неорган. химии. 1961. Т. 6. Вып. 5. С. 1178–1188.
  11. Кошкаров Ж.А., Луцык В.И., Мохосоев М.В., Воробьева В.П., Гаркушин И.К., Трунин А.С. Ликвидус системы Li || WO4, F, Cl(NO3) и Li || WO4, VO3, Cl(Br) // Журн. неорган. химии. 1987. Т. 32. Вып. 6. С. 1480–1483.
  12. Кошкаров Ж.А., Луцык В.И., Мохосоев М.В., Гаркушин И.К., Трунин А.С. Ликвидус системы K2WO4–KF–KI(KBr) // Журн. неорган. химии. 1987. Т. 32. Вып. 10. С. 2541–2545.
  13. Посыпайко В.И., Васина Н.А., Грызлова Е.С. Конверсионный метод исследования многокомпонентных взаимных систем // Докл. АН СССР. 1975. Т. 23. № 5. С. 1191–1194.
  14. Посыпайко В.И. Методы исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1978. 255 с.
  15. Посыпайко В.И., Тарасевич С.А., Трунин А.С. и др. Прогнозирование химического взаимодействия в системах из многих компонентов. М.: Наука, 1984. 215 с.
  16. Гаркушин И.К., Сухаренко М.А. Древо фаз, прогноз кристаллизующихся фаз и описание химического взаимодействия в системе MgO–SiO2–TiO2 // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 11. С. 1231–1236. https://doi.org/10.31857/S0002337X22110045
  17. Харченко А.В., Егорова Е.М., Гаркушин И.К., Бурчаков А.В., Яковлев В.М., Новиков В.А. Фазовый комплекс и химическое взаимодействие в трехкомпонентной взаимной системе Li+, Rb+ || Br–, // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 11. С. 1219–1230. https://doi.org/10.31857/S0002337X2211008210.31857/S0002337X22110082
  18. Термические константы веществ: справочник / Под. ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, 1981. Вып. 10. Ч. 1. 300 с.
  19. Термические константы веществ: справочник. Справочник / Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, 1981. Вып. 10. Ч. 2. 441 с.
  20. Свойства неорганических соединений. Справочник / Под ред. Ефимова А.И. и др. Л.: Химия, 1983. 392 с.
  21. Brown E.M. Introduction to Thermal Analysis Techniques and Applications. N.Y.: Kluwer, 2004. 264 p. https://doi.org/10.1007/0-306-48404-8
  22. Gabbott P. Principles and Application of Thermal Analysis. N.Y.: Blackwell, 2008. 480 p. https://doi.org/10.1002/9780470697702
  23. Уэндландт У.У. Термические методы анализа; Пер. с англ. / под ред. Степанова В.А., Берштейна В.А. М.: Мир, 1978. 526 с.
  24. Haines P.J. Principles of Thermal Analysis and Calorimetry. RSC paper-backs, Royal Society of Chemistry (Great Britain). 2002. 220 p. ISBN 0854046100, 9780854046102.
  25. Гаркушин И.К., Фролов Е.И., Мощенский Ю.В. Термический анализ и калориметрия. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2013. 457 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (151KB)
3.

Download (79KB)
4.

Download (268KB)
5.

Download (85KB)
6.

Download (122KB)
7.

Download (265KB)
8.

Download (154KB)

Copyright (c) 2023 М.А. Истомова, И.К. Гаркушин