Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И РАСЧЕТ ПЛОТНОСТИ РАСПЛАВЛЕННЫХ НИТРИТОВ И НИТРАТОВ ОДНОВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Новожилов А.Л., Федотова Н.Н.
Используя модифицированную нами формулу Л.П. Филиппова, впервые оценены гипотетические критические температуры расплавленных нитритов и нитратов одновалентных металлов и рассчитаны их плотности во всей экспериментально исследованной области температур. Установлена практическая идентичность расчетных и экспериментальных данных.

С целью расчета плотности расплавленных галогенидов щелочных металлов (ГЩМ) в работе [2] мы модифицировали уравнение Л.П. Филиппова [5]

f                 (1)

предложенное для расчета плотности органических жидкостей, которое в нашей записи имеет вид

f                          (2)

Уравнения (1) и (2) позволяют получить ряд простых расчетных соотношений для нахождения f и f, а также коэффициентов термического расширения (f ) расплавов:

f                    (3)

f                    (4)

f.                                           (5)

В этих уравнениях A и B - постоянные, f и f - критические плотности и температуры, ρ и T - их текущие значения, ρ0 и TБ - плотность расплавов при 0, К и температура Бойля соответственно.

В настоящей работе сделана попытка применить уравнение (2) для расчета плотности расплавленных нитритов и нитратов одновалентных металлов. Однако решение поставленной задачи требует прежде всего знаний критических параметров f и f, которые в литературе практически отсутствуют. В справочнике [1] приводятся эти значения для ГЩМ и нитратов щелочных металлов и таллия, вычисленные на основе закона соответственных состояний. Однако, сравнение с данными для ГЩМ, приведенными в [3,6,7,8], показывает, что f явно занижены, а f - сильно завышены. Кроме того, если даже для ГЩМ опубликованные значения критических параметров до сих пор не получили прямого экспериментального подтверждения, то еще более сложная ситуация возникает для термически распадающихся солей, к каковым относятся нитриты и нитраты одновалентных металлов. Для этих расплавов критические параметры являются чисто гипотетическими. Поэтому применение уравнения (2) будет являться корректным только в случае термодинамического подобия рассматриваемых солей и галогенидов щелочных металлов, данные для которых были опубликованы нами ранее [2]. Одинаковые значения приведенных параметров f  и f будут определять соответственные состояния. Мы проверили реальность существования термодинамического подобия расплавов, рассчитав при соответствующих температурах значения f0,4 и 0,6) по справочным данным [4] и установили факт их практического равенства с вычисленными по уравнению (2). В то же время, например, щелочные металлы не являются термодинамически подобными указанным солям и не подчиняются уравнению (2). Поэтому, вначале мы оценили параметры ρc  (уравнение 3) и Tc (уравнение 4), а затем приступили к расчету температурной зависимости плотности расплавленных нитритов и нитратов.

В таблице 1 представлены вычисленные значения параметров ρc и Tc.

Таблица 1. Критические параметры расплавов нитритов и нитратов одновалентных металлов.

соль

Tc

ρc,г/см3

соль

Tc

ρc,г/см3

NaNO2

2441

0,2023

RbNO3

2567

0,2772

KNO2

2686

0,1970

CsNO3

2541

0,3291

LiNO3

3099

0,1880

AgNO3

3573

0,4049

NaNO3

2655

0,2109

TlNO3

2534

0,5276

KNO3

2598

0,2104

 

 

 

Таблица 2 иллюстрирует воспроизводимость экспериментальных данных [4] по плотности расчетным уравнением (2) при минимальной и максимальной температуре исследованного интервала. Из таблицы 2 видно, что расчетные и экспериментальные значения плотности в точности совпадают.

Таким образом, установленное термодинамическое подобие нитритов, нитратов и галогенидов одновалентных металлов позволило оценить критические параметры этих солей и описать данные по плотности единым уравнением в широкой области температур.

Таблица 2. Сравнение расчетных и экспериментальных значений плотности ρ (г/см3) расплавленных нитритов и нитратов одновалентных металлов.

Соль

Интервал температур, К

f

(расчет)

f

(эксп.)

f

(расчет)

f

(эксп.)

NaNO2

570 - 720

1,800

1,801

1,688

1,689

KNO2

710 - 750

1,698

1,698

1,672

1,672

LiNO3

550 - 690

1,768

1,768

1,691

1,691

NaNO3

590 - 700

1,898

1,898

1,819

1,820

KNO3

620 - 870

1,863

1,863

1,680

1,681

RbNO3

590 - 760

2,476

2,476

2,310

2,310

CsNO3

690 - 760

2,816

2,816

2,734

2,734

AgNO3

490 - 600

3,354

3,954

3,842

3,842

TlNO3

480 - 560

4,904

4,905

4,754

4,755

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. // Краткий справочник по химии. Киев: Наукова думка. 1974. С. 991.
  2. Новожилов А.Л.. Поволоцкий А.В. // Журнал физической химии. 2004. Т. 78. № 5. С. 824.
  3. Скрипов В.П., Файзуллин М.З., Штейнерт А.В.// Журнал физической химии. 1987. Т. 61. №2. С.344.
  4. Справочник по расплавленным солям/Под ред. А.Г. Морачевского. Л.: Химия, 1971. Т. 1. - 168 с.
  5. Филиппов Л.П. // Физика и физико-химия жидкостей. М.: Изд-во МГУ, 1973. В. 2. С. 133.
  6. Kirshenbaum A.D., Chill J.A., Mc Gonigal P.J., Grosse A.V.//J. Jnorg. Nucl. Chem. 1962. V. 24. №10. Р. 1287.
  7. Kohler F.//Monatsh. Chem. 1972. B. 130. №13. S. 685.
  8. Mc Gonigal P.J.//J. Phys. Chem. 1963. V. 67. №9. р. 1931.

Библиографическая ссылка

Новожилов А.Л., Федотова Н.Н. КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И РАСЧЕТ ПЛОТНОСТИ РАСПЛАВЛЕННЫХ НИТРИТОВ И НИТРАТОВ ОДНОВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 9. – С. 18-20;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5307 (дата обращения: 09.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074