Experimental study of the influence of water on the buffer equilibrium of magnetite–wüstite and wüstite–metallic iron


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

In experimental studies, water decomposition under reducing conditions results in the high fugacity of hydrogen, which is able to form interstitial solid solutions with wüsite. New experiments demonstrate that the hydrogen fugacities attained in the presence of high water pressure and at the oxygen fugacities imposed by the buffer equilibria magnetite–wüstite (MW) and wüstite-iron (WI) are sufficiently high for the occurrence of hydrogen–oxygen interactions and for the formation of H2-saturated compound. Instead of buffer equilibria, hydrogen fugacity was directly controlled in the experiments at 700–1200°C and 200 MPa using the improved Shaw membrane technique in the form of a specially designed cell with Ar–H2 mixtures; H2 mole fraction in the mixtures ranged from 0.0 to 0.8. According to the phase rule for systems with perfectly mobile independent components, buffer reactions in the presence of water-bearing phases change into divariant equilibria. The X-ray study of phase composition along Mag–Wus divariant field shows an increase of wüstite content relative to magnetite with increase of hydrogen mole fraction in a fluid. Mass-spectrometric study showed that the relative bulk solubility of hydrogen in buffer phases at 950°C decreases with an increase of iron content in wüstite owing to the change in wüstite stoichiometry under more reducing conditions. Experimental data indicate that the hydrogen solubility in wüstite results in a shift of the magnetite stability field toward reducing region for \(0.65\log f_{O_2 } \) at 700°C and for \(1.2\log f_{O_2 } \) at 1200°C, whereas the stability of wüstite with metallic iron practically coincides with anhydrous equilibrium, which is related to the close values of hydrogen solubility in wüstite and in the metallic iron at temperatures below 950°C. However, the hydrogen solubility in metallic iron significantly increases with increasing temperature and its divariant field is shifted to a reducing region.

Об авторах

N. Bezmen

Institute of Experimental Mineralogy

Автор, ответственный за переписку.
Email: bezmen@iem.ac.ru
Россия, ul. Akad. Osipyana 4, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

P. Gorbachev

Institute of Experimental Mineralogy

Email: bezmen@iem.ac.ru
Россия, ul. Akad. Osipyana 4, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

V. Martynenko

Institute of Problems of Chemical Physics

Email: bezmen@iem.ac.ru
Россия, pr. Akad. Semenova 1, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

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».