For citation:
Lavrenteva O. V., Garkushin I. K., Nikitina A. S. Methods for calculating specifi c electrical conductivity of the LiF+NaF mixtures melt . Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2024, vol. 24, iss. 4, pp. 380-391. DOI: 10.18500/1816-9775-2024-24-4-380-391, EDN: ZAMIKE
Methods for calculating specifi c electrical conductivity of the LiF+NaF mixtures melt
The calculation of the specifi c electrical conductivity of lithium and sodium fl uorides mixtures melts is presented. The Iinterest in the LiF–NaF system melts is determined by their practical signifi cance. Melts of LiF+NaF mixtures are used in heat-storing compositions and in metallurgy. They are part of various multicomponent systems. The specifi c electrical conductivity calculation by isoconcentration, isothermal and interpolation methods is given for LiF+NaF mixtures melts of various compositions using known reference data for the temperature range 1020...1340 K. A calculation has been performed for the eutectic composition. The resulting analytical equations have been used to describe and calculate the specifi c electrical conductivity of the eutectic mixture for temperatures 5°, 10°, 50°, 75°, 100° above the liquidus. The specifi c electrical conductivity of the eutectic mixture melt is calculated on isotherms by interpolation for the isoconcentration dependences of hypoeutectic and hypereutectic mixtures. Isotherms of electrical conductivity (1020...1340 K) of melts depending on the content of LiF and NaF components are described by a third-degree polynomial. Depending on the temperature, the coeffi cients in the resulting equation change linearly. A comparison has been made of the values of specifi c electrical conductivity ϰ(LiF+NaF), calculated from the obtained equations. The description of ϰ(LiF+NaF) by isoconcentration and isothermal methods has showed satisfactory convergence of calculation results and makes it possible to calculate the specifi c electrical conductivity of LiF+NaF mixtures melts of any given composition, including eutectic.
- Коровин Н. В. Химические источники тока: справочник / под ред. Н. В. Коровина и А. М. Скундина. М. : Изд-во МЭИ, 2003. 740 с.
- Делимарский Ю. К., Барчук Л. П. Прикладная химия ионных расплавов. Киев : Наукова думка, 1988. 192 с.
- Химическая энциклопедия : в 5 т. / под ред. И. Л. Кнунянца. М. : Сов. энцикл., 1990. Т. 2. 671 с.
- Химическая энциклопедия : в 5 т. / под ред. И. Л. Кнунянца. М. : Большая Российская энцикл., 1992. Т. 3. 639 с.
- Присяжный В. Д., Кириллов С. А. Химические процессы в расплавленных солевых средах // Ионные расплавы. 1975. № 3. С. 82–90.
- Блинкин B. Л., Новиков В. Н. Жидкосолевые ядерные реакторы. M. : Атомиздат, 1978. 111 с.
- Гаркушин И. К. Применение солевых, оксидно-солевых и оксидных составов в технологии // Термический анализ и фазовые равновесия. Пермь : Перм. гос. ун-т, 1984. С. 101–111.
- Гасаналиев А. М., Гаркушин И. К., Дебиров М. А., Трунин А. С. Применение расплавов в современной науке и технике. Махачкала : Деловой мир, 2011. 159 с.
- Chen B. X., Peng J. P., Wang Y. W., Di Y. Z. Study on Liquidus Temperature of NaF-KF-LiF-AlF3 System with Low Cryolite Ratio // The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International. 2020. Vol. 51, № 3. P. 1181–1189. https://doi.org/10.1007/s11663-020-01800-4
- Jiao H. D., Wang J. X., Tian D. H., Jiao S. Electrochemical Behaviour of K2TiF6 at Liquid Metal Cathodes in the LiF-NaF-KF Eutectic Melt // Electrochemistry. 2019. Vol. 87, № 3. P. 142–147. https://doi.org/10.5796/electrochemistry.18-00019
- Suzuki Y., Inoue Y., Yokota M., Goto T. Effects of Oxide Ions on the Electrodeposition Process of Silicon in Molten Fluorides // J. of the Electrochem. Soc. 2019. Vol. 166, № 13. P. D564–D568. https://doi. org/10.1149/2.0441913jes
- Magnusson J., Memmott M., Munro T. Review of thermophysical property methods applied to fueled and unfueled molten salts // Annals of Nuclear Energy. 2020. Vol. 146. Paper № 107608. https://doi.org/10.1016/j. anucene.2020.107608
- Khokhlov V., Ignatiev V., Afonichkin V. Evaluating physical properties of molten salt reactor fl uoride mixtures // J. of Fluorine Chem. 2009. Vol. 130, № 1. P. 30–37. https:// doi.org/10.1016/j.jfl uchem.2008.07.018.
- Bulavin L., Plevachuk Yu., Sklyarchuk V., Shtablavyi I., Faidiuk N., Savchuk R. Physical properties of liquid NaF-LiF-LaF3 and NaF-LiF-NdF3 eutectic all oys // J. of Nuclear Materials. 2013. Vol. 433, № 1–3. P. 329–333. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2012.08.045.
- Минченко В. И., Степанов В. П. Ионные расплавы: упругие и калорические свойства. Екатеринбург : УроРАН, 2008. 340 с.
- Васина Н. А., Грызлова Е. С., Шапошникова С. Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. М. : Химия, 1984. 112 с.
- Janz G. J., Garner G. L., Krebs U., Tomkins R. P. T. Molten salts: Vol. 4. Part 1. Fluorides and mixtures. Electrical conductance, density, viscosity, and surface tension data // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1974. Vol. 3. P. 81. https://doi.org/10.1063/1.3253134
- ACerS-NIST. Phase Equilibria Diagrams. CD-ROM Database. Version 3.1.0. American Ceramic Society. National Institute of Standards and Technology. URL: http://ceramics.org// (дата обращения: 21.02.2024).
- Справочник по расплавленным солям / под ред. А. Г. Морачевского. Л. : Химия, 1971. Т. 1. 168 с.
- Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей : в 2 т. Т. 1: Двойные системы / сост. Н. К. Воскресенская, Н. Н. Евсеева, С. И. Беруль, И. П. Верещагина ; под общ. ред. Н. К. Воскресенской. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1961. 846 с.
- Посыпайко В. И., Алексеева Е. А. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч.1. Двойные системы с общим анионом. М. : Металлургия, 1977. 416 с.
- Воздвиженский В. М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М. : Металлургия, 1975. 224 с.
- RomatoskiL R. R., Hu W. Fluoride salt coolant properties for nuclear reactor applications: A review Author links open overlay panel // Annals of Nuclear Energy. 2017. Vol. 109. P. 635–647. https://doi.org/10.1016/J. ANUCENE.2017.05.036
- Barborik P., Vaskova Z., Boca M., Priscak J. Physicochemical properties of the system (LiF + NaF + KF(eut.) + + Na7Zr6F31): Phase equilibria, density and volume properties, viscosity and surface tension // J. of Chem. Thermodyn. 2014. Vol. 76. P. 145–151. https://doi. org/10.1016/J.JCT.2014.03.024
- Гаркушин И. К., Лаврентьева О. В., Никитина А. С., Андреева Я. А. Расчет плотности расплавов смесей LiF + NaF // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 3. С. 290–299. https://doi. org/10.18500/1816-9775-2020-20-3-290-299
- Замалдинова Г. И., Парфенова С. Н., Гаркушин А. И., Гаркушин И. К., Слепушкин В. В. Свойства s1-элементов, простых веществ, галогенидов и их смесей: аналитическое описание, расчет и взаимосвязь. Самара : Самар. гос. техн. ун-т, 2010. 202 с.
- Карапетьянц М. Х. Методы сравнительного расчета физико-химических свойств. М. : Ленанд, 2014. 408 с.
- Викторов М. М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты. Л. : Химия, 1977. 360 с.
- Гаркушин И. К., Лаврентьева О. В., Истомова М. А., Трунова А. Н., Парфенова С. Н., Гаркушин А. И., Колядо А. В. Методы расчета свойств элементов, простых веществ, соединений и смесей. Самара : Самар. гос. тех. ун-т, 2017. 467 с.
- Гаркушин И. К., Кондратюк И. М., Дворянова Е. М., Данилушкина Е. Г. Анализ, прогнозирование и экспериментальное изучение рядов систем из галогенидов щелочных и щелочноземельных элементов. Екатеринбург : УрО РАН, 2006. 148 с.
- Кафаров В. В., Дорохов И. Н., Ветохин В. Н., Волков Л. П. Формирование автоматизированной информационно-поисковой системы для идентификации сложных химических соединений // Докл. АН СССР. 1989. Т. 306, № 4. С. 911–915.
- Волков Л. П. Закономерные и корреляционные взаимосвязи физико-химических свойств веществ. Теоретические и практические применения. Самара : Парус-Принт, 2002. 30 с.
- Волков Л. П. Новые закономерные и корреляционные взаимосвязи физико-химических свойств веществ на множестве элементарных функциональных частиц. Теоретические и практические применения. Самара : Парус-Принт, 2003. 39 с.
- Table Curve 2D. Automated Curve Fitting & Equation Discovery. Version 5.01. SYSTAT Software Inc, 2002.
- Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М. : Высш. шк., 2001. 575 с.
- Чарыков А. К. Математическая обработка результатов химического анализа. Л. : Химия, 1984. 168 с.
- Зайдель А. Н. Ошибки измерений физических величин. М. : Наука, 1974. 108 с.