Izvestiya of Saratov University.

Chemistry. Biology. Ecology

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)


For citation:

Garkushin I. K., Lavrenteva O. V., Zamaldinova A. I., Istomova M. A. Modeling of chemical interaction in the ternary reciprocal system K+,Cd2+|| F- ,Cl. Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2025, vol. 25, iss. 3, pp. 287-293. DOI: 10.18500/1816-9775-2025-25-3-287-293, EDN: IOVUMQ

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Full text:
(downloads: 42)
Language: 
Russian
Heading: 
Article type: 
Article
UDC: 
544.01+544.971+544.013
EDN: 
IOVUMQ

Modeling of chemical interaction in the ternary reciprocal system K+,Cd2+|| F- ,Cl

Autors: 
Garkushin Ivan K., Samara State Technical University
Lavrenteva Olga V., Samara State Technical University
Zamaldinova Alena I., Samara State Technical University
Istomova Mariya A., Samara State Technical University
Abstract: 

The substances that make up the three-component reciprocal system of fl uorides and chlorides of potassium and cadmium have various applications, both individually and in mixtures. The faceting elements of the ternary reciprocal system include in binary systems the formation of compounds KF∙CdF2 , KCl∙CdCl2 of congruent and compound 4KCl∙CdCl2 of incongruent melting. The crystallization tree is constructed. Taking into account the compounds, a crystallization tree has been constructed that has a linear structure and includes fi ve stable secondary triangles. The triangles are separated from each other by four stable secants, of which three secants have a quasi-binary character. The crystallization tree allows one to predict crystallizing phases in secondary phase triangles. In four secondary phase triangles, the formation of triple points of invariant four-phase equilibria is noted. The secondary phase triangle KCl–K4 CdCl6 –KCdF3 does not contain an invariant point. The system of fl uorides and chlorides of potassium and cadmium belongs to the adiagonal triangulate type. Chemical interaction under standard conditions is described. Modeling of chemical interaction for fi gurative points of composition corresponding to intersections of stable and unstable secants has been carried out using thermodynamic data of the starting materials and binary compounds. The formation of three equivalence points is noted on two stable secants. On the other two stable secants, two equivalence points are noted. According to thermodynamic calculations, for two mixtures out of ten, reactions cannot be realized under standard conditions. The proposed technique for describing chemical interactions can be used for other types of ternary reciprocal systems with exchange reactions with both diagonal and diagonal types of partitioning. Mixtures corresponding to equivalence points on unstable secants with a heat eff ect of reactions greater than 50 kJ can be used as single-action exothermic mixtures. 

Reference: 
  1. Xin M. White light KF-KYb3F10: Tm3+ nanocomposite upconversion phosphor synthesized by a hydrothermally treatment // Opt. Mater. 2022. Vol. 127. Art. 112303. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112303
  2. Belachew K., Laxmikanth C., Fekede L. Conversion of Mn2+ into Mn3+ in manganese ions doped KF-CaO-B2O3 glasses: Electrical and spectroscopic properties // Physica B: Cond. Matter. 2022. Vol. 645. Art. 414225. https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.414225
  3. Eslam A., Wuerz R., Hauschild D., Weinhardt L. Impact of substrate temperature during NaF and KF postdeposition treatments on chemical and optoelectronic properties of alkali-free Cu(In, Ga)Se2 thin film solar cell absorbers // Thin Solid Films. 2021. Vol. 739. Art. 138979. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2021.138979
  4. Noushin A., Sayyed-Alangi S.Z., Varasteh-Moradi A., Hossaini Z. KF Impregnated Natrolite Zeolite as a New Heterogeneous Nanocatalyst Promoted One-Pot Synthesis of Benzo [1,4]-Diazepin-5-One Derivatives // Polycyclic Aromat. Compd. 2021. Vol. 42, iss. 10. P. 1–16. https://doi.org/10.1080/10406638.2021.2002377
  5. Шретер В., Лаутеншлегер К.-Х., Бибрак Х., Шнабель А. Химия : Справочник. М. : Химия, 2000. 648 с.
  6. Пат. 2217272 Российская Федерация, (51) МПК B23K 1/19 (2000.01). Способ пайки алюминия и алюминиевых сплавов, флюс для пайки алюминия и алюминиевых сплавов (варианты) / Зезеке-Койро Ульрих (DE), Патентообладатель(и): Солвей Флуор Унд Деривате Гмбх (DE). № 2000126749/02 заявл: 23.03.1999; опубл. 27.11.2003, Бюл. № 33.
  7. Муравин Э. А. Агрохимия : учеб. пособие. М. : Колос, 2003. 384 с.
  8. Владимиров Д. А., Мандель В. Е., Попов А. Ю., Тюрин А. В. Оптимизация записи голограмм на аддитивно окрашенных кристаллах KCl // Оптика и спектроскопия. 2005. Т. 99, № 1. С. 147–150.
  9. Кореньков Д. А. Удобрения, их свойства и способы использования. М. : Колос, 1982. 415 с.
  10. Химическая энциклопедия : в 5 т. Т. 2 / редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.) и др. М. : Сов. энцикл., 1990. 671 с.
  11. Баграев Н. Т., Брилинская Е. С., Даниловский Э. Ю., Клячкин Л. Е., Маляренко А. М., Романов В. В. Магнитные свойства наноструктур фторида кадмия // Атомная физика, физика кластеров и наноструктур. Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физ.-мат. науки. 2011. № 3. С. 38–45.
  12. Коровин Н. В. Электрохимическая энергетика. М. : Энергоатомиздат, 1991. 264 с.
  13. Делимарский Ю. К., Барчук Л. П. Прикладная химия ионных расплавов. Киев : Наукова думка, 1988. 192 с.
  14. Баталов Н. Н. Высокотемпературная электрохимическая энергетика. Успехи и проблемы // Тезисы докладов XI конф. по физ. химии и электрохимии расплавленных твердых электролитов. Екатеринбург : Институт высокотемпературной электрохимии УО РАН, 1998. Т. 1. С. 3–4.
  15. Аймбетова И. О., Сулейменов У. С., Камбаров М. А., Калшабекова Э. Н., Риставлетов Р. А. Теплофизические свойства фазопереходных теплоаккумулирующих материалов, применяемых в строительстве // Успехи современного естествознания. 2018. № 12, ч. 1. С. 9–13. https://doi.org/10.17513/use.36966
  16. Чернеева Л. И., Родионова Е. К., Мартынова Н. М. Энтальпии плавления солевых эвтектик. Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М. : ИВТАН, 1980. № 3 (23). 56 с.
  17. Васина Н. А., Грызлова Е. С., Шапошникова С. Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. М. : Химия, 1984. 112 с.
  18. Garkushin I. K., Lavrenteva O. V., Shterenberg A. M. Forecast of Crystallizing Phases and Description of the Chemical Interaction in the Al2O3-TiO2-MgO System // Glass Phys. Chem. 2021. Vol. 47. № 6. P. 622–629. https://doi.org/10.1134/S1087659621060109
  19. Garkushin I. K., Lavrenteva O. V., Shterenberg A. M. Forecast of Crystallizing Phases and Modeling of Chemical Interaction in the System CaO-MgO-SiO2 // Glass Phys. Chem. 2023. Vol. 49, № 2. P. 121–128. http://dx.doi.org/10.1134/S1087659622601058
  20. Гаркушин И. К., Лаврентьева О. В. Описание химического взаимодействия в системе CaO-Al2O3-SiO2 // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 2. С. 138–147. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2023-23-2-138-147, EDN: KPYLJX
  21. Посыпайко В. И., Алексеева Е. А. Диаграммы плавкости солевых систем. Тройные взаимные системы. М. : Химия, 1977. 325 с.
  22. Термические константы веществ. Вып. IX / под ред. акад. В. П. Глушко. М. : ВИНИТИ, 1981. 574 с.
  23. Термические константы веществ. Вып. X / под ред. акад. В. П. Глушко. М. : ВИНИТИ, 1981. 441 с.
  24. Васильев В. П. Аналитическая химия : в 2 ч. Ч. 1. Гравиметрический и титриметрический методы анализа : учеб. для хим.-технол. спец. вузов. М. : Высш. шк., 1989. 320 с.
  25. Сечной А. И., Гаркушин И. К., Трунин А. С. С. Дифференциация четырехкомпонентной системы из шести солей Na, K, Ca || Cl, MoO4 и схема описания химического взаимодействия // Журн. неорг. химии. 1988. Т. 33, № 3. С. 752–755.
  26. Посыпайко В. И., Штер Г. Е., Васина Н. А. Практическое применение конверсионного метода анализа при исследования пятикомпонентной взаимной системы из девяти солей Na, K, Ba || F, MoO4, WO4 // Докл. АН СССР. 1976. Т. 228, № 3. С. 613–618.
  27. Посыпайко В. И., Тарасевич С. А., Алексеева Е. А. Прогнозирование химического взаимодействия в системах из многих компонентов. М. : Наука, 1984. 216 с.
  28. Посыпайко В. И. Методы исследования многокомпонентных систем. М. : Наука, 1978. 255 с.
Received: 
29.03.2025
Accepted: 
14.04.2025
Published: 
30.09.2025
Short text (in English):
(downloads: 47)