2019, Выпуск 1

DOI: 10.55176/2414-1038-2019-1-75-86

Авторы

Першин П.С., Батухтин В.П., Ткачева О.Ю., Архипов П.А., Зайков Ю.П.

Организация

Институт высокотемпературной электрохимии, Уральское отделение Российской академии наук, Екатеринбург, Россия

Першин П.С. – научный сотрудник, кандидат химических наук. Контакты: 620137, Екатеринбург, ул. Академическая, 20. Тел.: (343) 362-32-92; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Батухтин В.П. – старший инженер, кандидат химических наук.
Ткачева О.Ю. – ведущий научный сотрудник, доктор химических наук.
Архипов П.А. – заместитель руководителя отдела электролиза, кандидат химических наукк.
Зайков Ю.П. – научный руководитель ИВТЭ УрО РАН, доктор химических наук.

Аннотация

Измерены электродвижущие силы (ЭДС) электрохимической цепи (СУ)Pb|(1–N)·KCl-PbCl₂+N·PbO|ZrO₂(Y₂O₃)|O₂(Pt) в зависимости от концентрации PbO в растворе (от 0,16 до 7,32 мол. %) при фиксированных температурах от 776, 821 и 874 К. Из экспериментальных значений ЭДС рассчитаны активности и коэффициенты активности оксида свинца в исследуемой системе, а также основные термодинамические функции для разбавленных растворов. Показано, что активности PbO в расплаве KCl-PbCl₂ имеют умеренные отрицательные отклонения от закона Рауля для идеальных растворов. Коэффициенты активности PbO при каждой температуре в пределах ошибок расчетов постоянны, то есть разбавленные растворы PbO в KCl-PbCl₂ подчиняются закону Генри. В изученной области разбавленных растворов PbO коэффициенты активности растворителя постоянны в пределах ошибки, и их значение близко к 1, как следствие активности растворителя в пределах ошибки вычислений будут равны его мольной доле. Это подтверждает эмпирическое правило Кубашевского-Олкока о подчинении поведения растворителя KCl-PbCl₂ закону Рауля для идеальных растворов.
По стандартным уравнениям рассчитаны парциальные термодинамические функции растворителя — расплава KCl-PbCl₂ и интегральные термодинамические функции системы KCl-PbCl₂-PbO.
Взаимодействие оксида свинца с хлоридными расплавами обусловлено образованием оксихлоридных соединений. По литературным данным, в ионном расплаве присутствует соединение {[Pb₂OCl]+⁺Cl^–}. Результаты рентгенофазового анализа показывают присутствие в застывшем плаве электролита соединение Pb₂OCl₂.
С помощью прибора LECO ONH 836 определена концентрация кислорода в металлическом свинце. Показано, что при длительной выдержке концентрация кислорода составила 0,031 масс. %, что также превышает значения фазовой диаграммы практически в два раза.

Ключевые слова
активность, коэффициент активности, термодинамические функции, свинец, хлоридный расплав, хлорид свинца, хлорид калия, оксид свинца, потенциалы

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 544.31.031:546.819-31

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2019, выпуск 1, 1:6