Equation of State of Periclase Based on Planck–Einstein Functions

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The paper presents an extension of the Voronin–Kutsenok method for joint description of both thermochemical and bulk data with combination of Planck–Einstein functions and modified Tait equation. Two approaches based on the Gibbs and Helmholtz energy descriptions were proposed. Magnesium oxide (periclase) was chosen as the test system. The parameters of the equation of state were optimized using published data over a broad range of thermodynamic variables (up to 3000 K and 145 GPa). The predictive power of both approaches was estimated.

About the authors

A. V. Perevoshchikov

Moscow State University

Email: ira@td.chem.msu.ru
119991, Moscow, Russia

A. I. Maksimov

Moscow State University

Email: ira@td.chem.msu.ru
119991, Moscow, Russia

I. I. Babayan

Moscow State University

Email: ira@td.chem.msu.ru
119991, Moscow, Russia

N. A. Kovalenko

Moscow State University

Email: ira@td.chem.msu.ru
119991, Moscow, Russia

I. A. Uspenskaya

Moscow State University

Author for correspondence.
Email: ira@td.chem.msu.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Dubrovinsky L.S., Saxena S.K. // Phys. Chem. Miner. 1997. V. 24. № 8. P. 547. https://doi.org/10.1007/s002690050070
  2. Reeber R.R., Goessel K., Kai Wang // Eur. J. Mineral. 1995. V. 7. № 5. P. 1039. https://doi.org/10.1127/ejm/7/5/1039
  3. Fedotenko T., Dubrovinsky L., Khandarkhaeva S. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 844. P. 156179. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156179
  4. Wang X., Wang B., Tan D. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 875. P. 159926. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.159926
  5. Díaz-Anichtchenko D., Santamaria-Perez D., Marqueño T. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 837. P. 155505. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155505
  6. Irshad K.A., Anees P., Rajitha R. et al. // J Alloys Compd. 2020. V. 822. P. 153657. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.153657
  7. Freund J., Ingalls R. // J. Phys. Chem. Solids. 1989. V. 50. № 3. P. 263. https://doi.org/10.1016/0022-3697(89)90486-1
  8. Roy P.B., Roy S.B. // J. Phys. Condens. Matter. 2005. V. 17. № 39. P. 6193. https://doi.org/10.1088/0953-8984/17/39/007
  9. Holland T.J.B., Powell R. // J. Metamorph. Geol. 2011. V. 29. № 3. P. 333. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.2010.00923.x
  10. Huang Y.K., Chow C.Y. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1974. V. 7. № 15. P. 2021. https://doi.org/10.1088/0022-3727/7/15/305
  11. Perevoshchikov A.V., Maksimov A.I., Kovalenko N.A. et al. // Russ. J. Phys. Chem. 2022. V. 96. № 10. P. 2059. https://doi.org/10.1134/S0036024422100259
  12. Speziale S., Zha C.-S., Duffy T.S. et al. // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 515. https://doi.org/10.1029/2000JB900318
  13. Tange Y., Nishihara Y., Tsuchiya T. // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2009. V. 114. № 3. P. 1. https://doi.org/10.1029/2008jb005813
  14. Kono Y., Irifune T., Higo Y. et al. // Phys. Earth Planet. Inter. 2010. V. 183. № 1–2. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2010.03.010
  15. Huang X., Li F., Zhou Q. et al. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 19923. https://doi.org/10.1038/srep19923
  16. Anderson O.L. Equations of State of Solids for Geophysics and Ceramic Science. Oxford: Oxford University Press, 1995. 405 p.
  17. Berman R.G., Brown T.H. // Contrib. Mineral. Petrol. 1985. V. 89. № 2–3. P. 168. https://doi.org/10.1007/BF00379451
  18. Pechkovskaya K.I., Nikiforova G.E., Tyurin A.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 4. P. 476. https://doi.org/10.1134/S0036023622040155
  19. Nikiforova G.E., Kondrat’eva O.N., Tyurin A.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 2. P. 242. https://doi.org/10.1134/S0036023621020145
  20. Khvan A.V., Uspenskaya I.A., Aristova N.M. et al. // Calphad. 2020. V. 68. P. 101724. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2019.101724
  21. Voronin G.F., Kutsenok I.B. // J. Chem. Eng. Data. 2013. V. 58. № 7. P. 2083. https://doi.org/10.1021/je400316m
  22. Khvan A.V., Dinsdale A.T., Uspenskaya I.A. et al. // Calphad. 2018. V. 60. P. 144. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2017.12.008
  23. Khvan A.V., Babkina T., Dinsdale A.T. et al. // Calphad. 2019. V. 65. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2019.02.003
  24. Gerya T.V., Podlesskii K.K., Perchuk L.L. et al. // Phys. Chem. Miner. 2004. V. 31. № 7. P. 429. https://doi.org/10.1007/s00269-004-0409-8
  25. Feistel R., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V. 35. P. 1021. https://doi.org/10.1063/1.2183324
  26. Trusler J.P.M. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2011. V. 40. № 4. https://doi.org/10.1063/1.3664915
  27. Jacobs M.H.G., Schmid-Fetzer R., van den Berg A.P. // Phys. Chem. Miner. 2013. V. 40. № 3. P. 207. https://doi.org/10.1007/s00269-012-0562-4
  28. Dorogokupets P.I., Oganov A.R. // Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007. V. 75. № 2. P. 1. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.024115
  29. Murnaghan F.D. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1944. V. 30. P. 244. https://doi.org/10.1073/pnas.30.9.244
  30. Jackson I., Ridgen S.M. // Phys. Earth Planet. Inter. 1996. V. 96. № 2–3. P. 85. https://doi.org/10.1016/0031-9201(96)03143-3
  31. Dewaele A., Fiquet G., Andrault D. et al. // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2000. V. 105. № B2. P. 2869. https://doi.org/10.1029/1999jb900364
  32. Fei Y., Li J., Hirose K. et al. // Phys. Earth Planet. Inter. 2004. V. 143. № 1–2. P. 515. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2003.09.018
  33. Barron T.H.K., Berg W.T., Morrison J.A. // Proc. R. Soc. A: Math. Phys. Eng. Sci. 1959. V. 250. № 1260. P. 70. https://doi.org/10.1098/rspa.1959.0051
  34. Krupka K.M., Robie R.A., Hemingway B.S. // Am. Mineral. 1979. V. 64. P. 86.
  35. Bosenick A., Geiger C.A., Cemič L. // Geochim. Cosmochim. Acta. 1996. V. 60. № 17. P. 3215. https://doi.org/10.1016/0016-7037(96)00150-0
  36. Victor A.C., Douglas T.B. // J. Res. Natl. Bur. Stand. A: Phys. Chem. 1963. V. 67A. № 4. P. 325. https://doi.org/10.6028/jres.067a.034
  37. Pankratz L.B., Kelley K.K. // Bur. Mines Res. 1963. V. 6295.
  38. Richet P., Fiquet G. // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. № B1. P. 445. https://doi.org/10.1029/90JB02172
  39. Uspenskaya I.A., Kulikov L.A. // J. Chem. Eng. Data. 2015. V. 60. № 8. P. 2320. https://doi.org/10.1021/acs.jced.5b00217
  40. Fiquet G., Richet P., Montagnac G. // Phys. Chem. Miner. 1999. V. 27. № 2. P. 103. https://doi.org/10.1007/s002690050246
  41. Utsumi W., Weidner D.J., Liebermann R.C. // Geophys. Monogr. Ser. 1998. V. 101. P. 327. https://doi.org/10.1029/GM101p0327
  42. Zhang J. // Phys. Chem. Minerals. 2000. V. 27. P. 145. https://doi.org/10.1007/s002690050001
  43. Hirose K., Sata N., Komabayashi T. et al. // Phys. Earth Planet. Inter. 2008. V. 167. № 3–4. P. 149. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2008.03.002
  44. Anderson O.L., Andreatch P. // J. Am. Ceram. Soc. 1966. V. 49. № 8. P. 404. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1966.tb15405.x
  45. Sumino Y., Anderson O.L., Suzuki I. // Phys. Chem. Miner. 1983. V. 9. № 1. P. 38. https://doi.org/10.1007/BF00309468
  46. Isaak D.G., Anderson O.L., Goto T. // Phys. Chem. Miner. 1989. V. 16. № 7. P. 704. https://doi.org/10.1007/BF00223321
  47. Sinogeikin S.V., Jackson J.M., O’Neill B. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2000. V. 71. № 1. P. 201. https://doi.org/10.1063/1.1150183
  48. Li B., Woody K., Kung J. // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. № 11. P. 1. https://doi.org/10.1029/2005JB00425

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (108KB)
Indexing metadata
3.

Download (362KB)
Indexing metadata
4.

Download (91KB)
Indexing metadata
5.

Download (143KB)
Indexing metadata
6.

Download (77KB)
Indexing metadata
7.

Download (92KB)
Indexing metadata
8.

Download (199KB)
Indexing metadata
9.

Download (216KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 А.В. Перевощиков, А.И. Максимов, И.И. Бабаян, Н.А. Коваленко, И.А. Успенская

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».