Моделирование фазового комплекса стабильного пентатопа LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF четырехкомпонентной взаимной системы Li+,K+,Rb+||F–,CrO

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучена квазичетырехкомпонентная система LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF, которая является стабильным пентатопом четырехкомпонентной взаимной системы Li+,K+,Rb+||F–,CrO. Осуществлено прогнозирование нон- и моновариантных равновесий в системе при помощи схемы моновариантных равновесий: в системе осуществляется эвтектическое равновесие L ⇄ LiF + KxRb1–xF + + α-K2xRb2–2xCrO4 + α-K3xRb3–3xFCrO4, которое подтверждено дифференциальным термическим анализом. Данная схема позволяет спрогнозировать нон- и моновариантные равновесия на основе анализа ограняющих систем. Выявлены состав и температура плавления смеси, отвечающей четырехкомпонентной эвтектике E□ 438. На основе полученных данных построена компьютерная 3D-модель фазового комплекса системы в виде концентрационного пентатопа. Компьютерная модель наглядно демонстрирует фазовые превращения в системе. Выявлено строение пространственной фазовой диаграммы. В системе кристаллизующимися фазами являются фторид лития, три фазы непрерывных рядов твердых растворов: на основе фторидов калия и рубидия – KxRb1–xF, на основе хроматов калия и рубидия в α-полиморфной модификации – α-K2xRb2–2xCrO4, на основе фторид-хроматов калия и рубидия в α-полиморфной модификации – α-K3xRb3–3xFCrO4.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Бурчаков

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: turnik27@yandex.ru
Россия, ул. Молодогвардейская, 244, Самара, 443100

Е. О. Бурчакова

Самарский государственный технический университет

Email: turnik27@yandex.ru
Россия, ул. Молодогвардейская, 244, Самара, 443100

Список литературы

  1. Babanly M.B., Chulkov E.V., Aliev Z.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 13. P. 1703. https://doi.org/10.1134/S0036023617130034
  2. Imamaliyeva S.Z., Babanly D.M., Tagiev D.B. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 13. P. 1704. https://doi.org/10.1134/S0036023618130041
  3. Dement’ev A.I., Rodyakina S.N., Kayumova D.B. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 10. P. 1379. https://doi.org/10.1134/S0036023617100060
  4. Ohayon D., Inal S. // Adv. Mater. 2020. V. 32. № 36. P. 2001439. https://doi.org/10.1002/adma.202001439
  5. Prabhu P., Lee J.M. // Chem. Soc. Rev. 2021. V. 50. № 12. P. 6700. https://doi.org/10.1039/D0CS01041C
  6. Wang K., Dowling A.W. // Current Opinion in Chemical Engineering. 2022. V. 36. P. 100728. https://doi.org/10.1016/j.coche.2021.100728
  7. Liu W.J., Jiang H., Yu H.Q. // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 22. P. 12251. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00195
  8. Yuan K., Shi J., Aftab W. et al. // Adv. Funct. Mater. 2020. V. 30. № 8. P. 1904228. https://doi.org/10.1002/adfm.201904228
  9. Beom Y.Y., Atinafu D.G., Sungwoong Y. et al. // J. Hazard. Mater. 2022. V. 423. P. 127147. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127147
  10. Коровин Н.В., Скундина А.М. Химические источники тока. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 740 с.
  11. Гаркушин И.К., Дворянова Е.М., Губанова Т.В., Сухаренко М.А. Функциональные материалы. Самара: СамГТУ, 2015. Ч. 1. 387 с.
  12. Yazhenskikha E., Jantzen T., Kobertza D. // Calphad. 2021. V. 72. P. 102234. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2020.102234
  13. Fedorov P.P., Popov A.A., Shubin Y.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2018. https://doi.org/10.1134/S0036023622601453
  14. Sukharenko M.A., Garkushin I.K., Osipov V.T. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2030. https://doi.org/10.1134/S0036023622601143
  15. Elokhov A.M., Kudryashova O.S. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 11. P. 1818. https://doi.org/10.1134/S0036023622600903
  16. Луцык В.И. Анализ поверхности ликвидуса тройных систем. М.: Наука, 1987. 150 с.
  17. Воробьева В.П. Автореф. дис. … док. хим. наук. Тюмень, 2012. 36 с.
  18. Воробьева В.П., Зеленая А.Э., Луцык В.И. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 6. С. 798.
  19. Cheynet B., Bonnet C., Stankov M. // Calphad. 2009. V. 33. № 2. P. 312.
  20. Бурчаков А.В., Гаркушин И.К., Емельянова У.А. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 7. С. 952. https://doi.org/10.31857/S0044457X22602085
  21. Термические константы веществ. М.: ВИНИТИ ИВТ АН СССР, 1981. Вып. 10. Ч. 1. С. 42.
  22. Термические константы веществ. База данных. Институт теплофизики экстремальных состояний РАН Объединенного института высоких температур РАН. Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова. http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl?show=welcom.html
  23. Sangster J.M., Pelton A.D. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1987. V. 16. № 3. P. 509.
  24. ACerS-NIST. Phase Equilibria Diagrams. CD-ROM Database. Version 3.1.0. American Ceramic Society. National Institute of Standards and Technology. Order online: www.ceramics.org.
  25. Посыпайко В.И., Алексеева Е.А. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч. III. Двойные системы с общим катионом. М.: Металлургия, 1979. 204 с.
  26. Воскресенская Н.К., Eвсеева Н.Н., Беруль С.И. и др. Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. 1. 845 с.
  27. Sangster J.M., Pelton A.D. // Special Report to the Phase Equilibria Program. Part D: The 60 Ternary Common-Ion Systems Involving (Li, Na, K, Rb, Cs) and (F, Cl, Br, I). 1987. P. 2.
  28. Сидоров А.А., Бурчаков А.В. Фазовые равновесия в стабильном пентатопе Li2CrO4–KI–LiKCrO4–LiRbCrO4–RbI четырехкомпонентной взаимной системы Li,K,Rb||I,CrO4: выпускная квалификационная работа. Самара, 2019. 60 с.
  29. Бурчаков А.В., Тимошин Д.В., Егорова Е.М. и др. // Бутлеровские сообщения. 2018. Т. 55. № 7. С. 37.
  30. Бурчаков А.В., Бехтерева Е.М., Кондратюк И.М. // Журн. неорган. химии. 2013. Т. 58. № 11. С. 1511. https://doi.org/10.7868/S0044457X13110020
  31. Малышев Г.М., Рогожкина Д.Е., Бурчаков А.В. // Сб. тез. VI Междунар. молодежной науч. Конф. Физика. Технологии. Инновации. ФТИ-2019. Екатеринбург, 2019. С. 735.
  32. Вердиева З.Н., Бурчаков А.В., Вердиев Н.Н. и др. // Вестник Тверского гос. ун-та. Сер. Химия. 2019. № 3. С. 31. https://doi.org/10.26456/vtchem2019.3.4
  33. Альмяшев В.И., Гусаров В.В. Термические методы анализа. СПб: ЛЭТИ. 1999. 40 с.
  34. Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978.
  35. Мощенский Ю.В. Дифференциальный сканирующий калориметр ДСК-500. Приборы и техника эксперимента. 2003. № 6. С. 143.
  36. Егунов В.П. Введение в термический анализ. Самара, 1996. 270 с.
  37. Трунин А.С., Космынин А.С. Проекционно-термографический метод исследования гетерогенных равновесий в конденсированных многокомпонентных системах. Куйбышев, 1977. 68 с.
  38. Бурчаков А.В., Гаркушин И.К., Емельянова У.А. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 7. С. 952. https://doi.org/10.31857/S0044457X22602085
  39. ООО “АСКОН — Системы проектирования” https://kompas.ru/ (Дата обращения 14.10.2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Древо фаз системы Li+,K+,Rb+||F,CrO42–. D1 – LiRbCrO4, D2 – LiKCrO4. Кристаллизующиеся фазы спрогнозированы.

Скачать (177KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Стабильный пентатоп LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF системы Li+,K+,Rb+||F–,CrO.

Скачать (210KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема моновариантных равновесий стабильного пентатопа LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF.

Скачать (143KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сечение A–B–C–D стабильного пентатопа LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF системы Li,K,Rb||F,CrO4. Цифрами обозначены поля первичной крнсталлизации фаз: 1 – (LiF + KxRb1–xF); 2 – (LiF + α-K3xRb3–3xCrO4).

Скачать (197KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Т–х-диаграмма разреза A–C сечения A–B–C–D в пентатопе LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF. Цифрами обозначены фазовые области: 1 – LiF + KxRb1–xF + α-K2xRb2–2xCrO4 + α-K3xRb3–3xCrO4; 2 – LiF + α-K2xRb2–2xCrO4 + + α-K3xRb3–3xCrO4.

Скачать (257KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Т–х-диаграмма разреза B–D сечения A–B–C–D в пентатопе LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF.

Скачать (284KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Т–х-диаграмма разреза LiF–M сечения A–B–C–D в пентатопе LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF.

Скачать (177KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Модель стабильного пентатопа LiF–K2CrO4–Rb2CrO4–KF–RbF четырехкомпонентной взаимной системы Li,K,Rb||F,CrO4.

Скачать (306KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

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».