DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 07.12.2011

Материалы

загрузка...

Моделирование фазовых равновесий в многокомпонентных солевых системах

Вердиев Надинбег Надинбегович, 07.12.2011

 

ВЕРДИЕВ Надинбег Надинбегович

МОДЕЛИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИЙ В

МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СОЛЕВЫХ СИСТЕМАХ

02.00.01 – неорганическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора химических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук

филиал Объединенного института высоких температур РАН (г. Махачкала)

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Скориков Виталий Михайлович

доктор химических наук, профессор

Лупейко Тимофей Григорьевич

доктор химических наук, профессор

Кондратюк Игорь Мирославович

Ведущая организация: Российский химико-технологический

университет им. Д. И. Менделеева

Защита диссертации состоится «22» «февраля» 2012 г. в 11 ч на заседании диссертационного совета Д 002.021.01 при Институте общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН по адресу: 119991, ГСП-1,

г. Москва, Ленинский проспект, д. 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИОНХ РАН им.

Н.С. Курнакова по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинский проспект,

Автореферат разослан «___» «_________» 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 002.021.01.

кандидат химических наук Генералова Н.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из важнейших направлений современной неорганической химии является исследование фазовых равновесий многокомпонентных систем с целью установления условий синтеза веществ с заранее заданными свойствами. Диаграммы состояния солевых систем служат основой химико-технологических процессов, в частности электролитического выделения металлов и тугоплавких покрытий, выращивания монокристаллов, используются при разработке теплоаккумулирующих элементов, расплавленные электролиты применяются для создания химических источников тока. Следует отметить, что изучение многокомпонентных солевых систем традиционными методами физико-химического анализа представляет собой чрезвычайно трудоемкий процесс, требующий больших временных затрат. Это обстоятельство сдерживает широкое их исследование и использование в современных областях науки и техники. В связи с этим особую актуальность приобретают задачи создания рациональной методологии исследования в этой области знания. Хотя решению этих вопросов уделено внимание многих исследователей, существующие методы не в состоянии решить всех научных и практических задач. На сегодня мы имеем широкий набор математических подходов, но они подчас недостаточны так, как не очень точно отражают физико-химические взаимодействия и прежде всего не учитывают кинетические параметры для стабильных и метастабильных равновесий в координатах: состав, структура, свойства, дисперсность.

Данное исследование посвящено разработке рациональной методологии изучения фазовых равновесий в многокомпонентных взаимных солевых системах.

Объектами исследования выбраны пятикомпонентные взаимные солевые системы с участием сульфатов, фторидов, хлоридов, молибдатов и вольфраматов лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция и бария.

Цель работы.

Разработка рациональной методологии изучения фазовых равновесий в многокомпонентных солевых системах, а также исследование диаграмм состояний пятикомпонентных взаимных систем, включающих сульфаты, галогениды, молибдаты, вольфраматы щелочных, щелочноземельных металлов и выявление солевых композиций с практически значимыми свойствами.

Достижение поставленной цели осуществлялось путем последовательного решения следующих задач:

1. Создание методов дифференциации для выявления химических взаимодействий и исследования фазовых равновесных состояний в многокомпонентных взаимных солевых системах с соединениями.

2. Изучение фазовых равновесий в пятикомпонентных взаимных системах: Li, Na, Ca, Ba // F, MoO4; Li, Ca // F, Cl, SO4, MoO4; Na, K, Ca, Ba // F, MoO4; Na, K // F, Cl, Br, MoO4; Na, K // F, Cl, Br, WO4 и элементах их огранения на основе разработанной методологии.

3. Установление составов солевых композиций с заданными температурами кристаллизаций и определенными значениями обратимых энтальпий фазовых переходов (плавление?кристаллизация) для использования в устройствах индивидуального горячего водоснабжения на основе возобновляемых источников энергии как экологически чистый способ аккумулирования тепла.

4. Выявление солевых эвтектических смесей, которые могут использоваться в качестве расплавленных электролитов химических источников тока.

5. Разработка композиций, которые могут применяться для электролитического получения металлов и износостойких металлических покрытий.

Научная новизна.

Разработана рациональная методология изучения фазовых равновесий в многокомпонентных солевых системах, которая апробирована на ряде пятикомпонентных взаимных системах, сформированных из сульфатов, галогенидов, молибдатов, вольфраматов щелочных и щелочноземельных металлов.