Термодинамические свойства расплавов системы BaO-B2O3-SiO2
Диссертация
Боросиликатные системы, содержащие катионы щелочных и щелочноземельных металлов, характеризуются широкой областью фазовой дифференциации, это делает возможным получение пористых стекол и пористых кварцоидов с заданным размером пор. В связи с развитием нанотехнологии, получение бористых мембран с наноразмерными порами нашло широкое применение в так называемых молекулярных ситах, т. е. в системах… Читать ещё >
Содержание
- I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Процессы парообразования и термодинамические свойства индивидуальных оксидов, образующих систему ВаО-В2Оз-8Ю
- 1. 1. 1. Оксид бария
- 1. 1. 2. Оксид бора
- 1. 1. 3. Диоксид кремния
- 1. 2. Фазовые диаграммы, процессы парообразования и термодинамические свойства бинарных систем, образующих тройную систему Ва0-В203−8Ю
- 1. 2. 1. Система ВаО-В2Оу
- 1. 2. 2. Система ВаО-8Ю
- 1. 2. 3. Система В^-БЮ?
- 1. 3. Фазовые диаграммы, процессы парообразования и термодинамические свойства системы Ва0-В203−8Ю
- 1. 1. Процессы парообразования и термодинамические свойства индивидуальных оксидов, образующих систему ВаО-В2Оз-8Ю
- II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
- 2. 1. Метод высокотемпературной масс-спектрометрии
- 2. 1. 1. Основные принципы метода
- 2. 1. 2. Ионизация электронным ударом
- 2. 1. 3. Расшифровка масс-спектра пара
- 2. 1. 4. Определение термодинамических свойств исследуемых систем масс-спектрометрическим методом
- 2. 1. 5. Определение активностей компонентов расплава
- 2. 1. Метод высокотемпературной масс-спектрометрии
- 3. 1. Аппаратура и методика исследования
- 3. 2. Синтез и идентификация образцов
- 3. 3. Экспериментальные результаты
- 3. 3. 1. Парообразование и определение термодинамических свойств систем Ва0-В
- 3. 3. 2. Изучение процессов парообразования и определение термодинамических свойств системы ВаО-8Ю
- 3. 3. 3. Изучение процессов парообразования и определение термодинамических свойств системы Ва0-В20 $-5Ю
- 4. 1. Система Ва0-В
- 4. 2. Система ВаО-8Ю
- 4. 3. Система Ва0-В203−8Ю
Список литературы
- Качественный состав пара над диоксидом кремния. 8Ю2преимущественно переходит в пар в виде монооксида и кислорода. Относительное содержание в паре БЮ2 и Б1202 невелико.
- Термодинамические свойства индивидуальных веществ. // Справочник под ред. В. П. Глушко. М.: Изд-во АН СССР, 1978−1984. Т. 1−4.
- Claassen A., Veenemans C.F. Dampfdruckbestimmungen von BaO, CaO, SrO und deren Mischunden aus verdampfungsgeschwindigkeitsmessungen. // Z. Phys. 1933. Bd. 80. H ½−11/12. S. 342−351.
- Медведев В.А. Энергии диссоциации и теплоты сублимации окислов щелочноземельных металлов. //ЖФХ. 1961. Т. 35. № 7. С. 1481−1488.
- Blewett J.P., Liebhafsky Н.А., Hennelly E.F. The Vapour Pressure and Barium Oxide. // J. Chem. Phys. 1939. Vol. 7. N 7. P. 478−484.
- Щукарев С.А., Семёнов Г. А. Масс-спектрометрический метод в применении к изучению испарения труднолетучих веществ. // ЖНХ. 1957. Т. 2. № 6. С. 1217−1220.
- Ihghram M.G., Chupka Е.А., Porter R.F. Mass Spectrometric Study of Barium Oxide Vapor. //J. Chem. Phys. 1955. Vol. 23. N 11. P. 2159−2165.
- Newbury R.S., Barton G.W., Searcy A.W. Vapor Species of the Barium-Oxygen System. // J. Chem. Phys. 1968. Vol. 48. N 2. P. 793−800.
- Семёнов Г. А., Попков O.C., Соловейчик А. И., Персиянинов С. H. Масс-спектрометрические исследования испарения в системах Ba0-Sc203 и Ва0-А1203. //ЖФХ. 1972. Т. 46. № 6. С. 1568−1569.
- Пикус Г. Я., Шпоков ВФ., Никонов Б. П. Исследование термодинамической диссоциации окислов щелочноземельных металлов в высоком вакууме. // Физика твердого тела. 1968. Т. 10. № 1. С. 125−134.
- Farber M., Srivastava R.D. The dissociation energy of barium oxide. // High Temp. Sci. 1975. Vol. 7. N 1. P. 74−80.
- Hilpert K., Gerads H. Mass Spectrometric Investigation of the Vaporization of BaO from Knudsen cells Made of Mo, Pt, Graphite, and A1203. // High Temperature Science. 1975. Vol. 7. N 1. P. 11−19.
- Диаграммы состояния силикатных систем / Справочник под ред. Торопова Н. А, Барзаковского В. П. Л.: Наука, 1969−1985. Т. 1−7.
- Cole S.S., Taylor N.W. Vapor Pressures of borie oxide, sodium metaborate and sodium diborate between 1150 °C and 1400 °C. // J. Amer. Ceram. Soc. 1935. Vol. 18. N3. P. 82−85.
- Scheer M.D. The gas phase constitution of boric oxide. // J. Phys. Chem. 1957.
- Vol. 61. P. 1184−1187. 19. Searcy A.W., Myers G.E. The heat of sublimation of boron and the gaseous species of the boron boric oxide systems. // J. Phys. Chem. 1957. Vol. 61. N 7. P. 957−961
- Несмеянов A.H., Фирсова Л. П. Измерение давления насыщенного пара борного ангидрида. // ЖФХ. 1960. Т. 34. № 5. С. 1032−1034.
- Фирсова Л.П., Несмеянов А. Н. Определение коэффициентов окислов лития, бериллия, бора, кремния и свинца. // ЖФХ. 1960. Т. 34. № 12. С. 2719−2725.
- Фирсова Л.П., Несмеянов А. Н. Степень диссоциации и парциальные давления пара окислов лития, бериллия, бора, кремния и свинца. // ЖФХ. 1960. Т. 34. № 11. С. 2615−2616.
- White D., Mann D.E., Walsh P.N. Sommer A. Infrared emission spectra of gaseous B203 and B202. // J. Chem. Phys. 1960. Vol. 32. N 2. P. 481−483.
- White D., Walsh P.N., Goldstein H.W., Dever D.F. Rare earths. II. A mass spectrometric determination of the heats of sublimation (or vaporization) of neodymium, praseodymium, erbium, and lithium. // J. Phys. Chem. 1961. Vol. 65. N 8. P. 1404−1410.
- Hildenbrand D.L., Hall W.F., Porter N.R. Thermodynamics of vaporization of lithium oxide, and lithium metaborate. // J. Chem. Phys. 1963. Vol. 39. N 2. P. 296−301.
- Biichler A., Berkowitz-Mattuck J.B. Gaseous Metaborates. I. Mass Spectrometric Study of the Vaporization of Lithium and Sodium Metaborates. // J. Chem. Phys. 1963. Vol. 39. N 2. P. 286−291.
- Greene F.T., Margrave J.L. The vapour pressure of boron oxide over the range 1946−2419 K. // J. Phys. Chem. 1966. Vol. 70. N 7. P. 2112−2117.
- Шульц M.M., Столярова B.JI., Семенов Г. А. Исследование термодинамических свойств расплавов системы Ge02-B203 масс-спектрометрическим методом. // Физика и химия стекла. 1978. Т. 4. № 6. С. 653−661.
- Казенас Е.К., Петров А. А. Масс-спектрометрические исследования процессов испарения и диссоциации окислов бора и таллия. // Деп. в ВИНИТИ 20.06.88. № 4837 В88. 20 с.
- Банк данных термодинамических величин ИВТАНТЕРМО, электронная версия.
- Несмеянов А.Н., Фирсова Л. П. Определение давления пара, равновесного с твердой двуокисью кремния. // ЖФХ. 1960. Т. 34. № 9. С. 1907−1909.
- Porter R.F., W.A. Chupka, M.G. Inghram. Mass-spectrometric study of gaseous species in the Si-Si02 systems. // J. Chem. Phys. 1955. Vol. 23. N 1. P. 216 219.
- Brewer L., Mastick D.F. The stability of gaseous diatomic oxides. // J. Chem. Phys. 1951. Vol. 19. N 7. P. 834−837.
- Nagai S., Niwa K., Shimei M., Yokokawa T. Knudsen effusion study of silica. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. Part I. 1973. Vol. 69. N 9. P. 1628−1631.
- Казенас E.K., Звиададзе Г. Н., Больших M.A. Термодинамика процессов сублимации, диссоциации и газофазных реакций в парах над кремнеземом. // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 1. С. 46−48.
- Щедрин В.М., Телегин А. А., Васькин В. Н. Диссоциация кремнезема. // Изв. АН СССР. Металлы. 1977. № 6. С. 57−62.
- Zmobov K.F., Ames L.L., Margrave J.L. A mass-spectrometric study of the vapour species over silicon and silicon oxides. // High1 Temp. Sci. 1973. Vol. 5. N4. P. 235−240.
- Шорников С.И., Арчаков И.Ю, Шульц М. М. Масс-спектрометрическое исследование процессов испарения и термодинамических свойств диоксида кремния. // ЖОХ. 1998. Т. 68. № 8. С. 1233−1240.
- Levin Е.М., McMurdie H.F. The System Ba0-B203. // J". Res. Nat. Bur. Stand. 1949. Vol. 42.N.2. P. 131−138.
- Levin E.M., Ugrinik G. The System Barium Oxide-Boric Oxide-Silica. // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1953. Vol. 51. N 1. P. 37−56.
- Levin E.M., McMurdie H.F., Hall F. P. Phase diagrams for ceramists. USA. Columbus. 1956. 46 p.
- Ильин M.K., Макаров A.B., Никитин O.T. Изучение продуктов испарения метаборатов бария. // Вестн. МГУ. Химия. 1974. Т. 15. № 4. С. 436−437.
- Kou Т., Asano М. Thermochemical Properties of Alkalis Earth Metaborate Vapors. // Bui. Inst. Atom. Energ. Kyoto Univ. 1988. Vol. 73. P. 57.
- Asano M., Kou T. Thermochemical Properties of BaB02 (g) and Ва3В2Об (s). // J. Chem. Thermodyn. 1989. Vol. 21. N 8. P. 837−845.
- Asano M., Kou T. Vaporization and Thermochemical Properties in the BaO-B203 System. //High Temp. Sci. 1990. Vol. 29. N 12. P. 171−187.
- Cordfunke E.H.P., Konings R.J.M., Laan R.R. van der, Ouweltjes W. The Thermochemical properties of Ва3В2Об (s). // J. Chem. Thermodyn. 1993. Vol. 25. N3. P. 343−347.
- EscolaP. The Silicates of Strontium and Barium. //Amer. J. Sci. (5). 1922. Vol. 4. N23. P. 331−375.
- Roth R.S., Levin E.M. Phase Equilibria in the system Ba0-Si02. // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1959. Vol. 62. N 5. P. 193−200.
- Гребенщиков Р.Г., Торопов H.A. Диаграмма состояния системы Ba0-Si02 в области повышенного содержания кремнезема // Докл. СССР 1962. Т. 142. № 2. С. 392−395.
- Келер Э.К., Глушкова В. Б. Условия образования силикатов бария. // ЖНХ. 1956. Т. 1. № 10. С. 2283−2293.
- Thomas R.A. Phase Equilibrium in a partion of the Ternary system Ba0-Al203-Si02. // J. Amer. Ceram. Soc. 1950. Vol. 33. N 2. P. 35−44.
- Douglass R. M. The crystal structure of Sanbornite, BaSi205. // Amer. Mineralogist. 1958. Vol. 43. N 5−6. P. 517−536.
- Greig J. W. Immiscibility in Silicate Melts, Pt 1. // Amer. J. Sci. (5). 1927. Vol. 13. N73. P. M4.
- Ольшанский Я.И. Равновесие двух несмешивающихся жидкостей в силикатных системах щелочноземельных элементов. // Докл. СССР 1951. Т. 76. № 1.С. 93−96.
- Levin Е.М., Cleek G.W. Shape of liquid Immiscibility Volume the System Barium Oxide-Boric Oxide-Silica. // Amer. Ceram. Soc. Abstr. 1958. Vol. 41. N6. P. 175−179.
- Argyle J.F., Hummel F.A. Liquid immiscibility in the system Ba0-Si02. // Phys. Chem. Glasses. 1963. Vol. 4. N 3. P. 103−105.
- Галахов Ф.Я., Коновалова С. Ф. К вопросу о ликвационных явлениях в силикатных расплавах. // Докл. СССР 1964. Т. 155. № 1. С. 122−124.
- Huntelaar М.Е., Cordfunke Е.Н.Р. and Ouweltjes W. The standard molar enthalpies of formation of BaSi03(S) and Ba2Si04(S). // J. Chem. Thermodyn. 1992. Vol. 24. N 10. P. 1099−1102.
- Barany R., King E.G., Todd S.S. Heats of Crystalline Silicates of Strontium and Barium. // J. Amer. Chem. Soc. 1957. Vol. 79. N 14. P. 3639−3641.
- Глушкова В.Б. Условия образования силикатов бария. VI. Оценка значений термодинамических функций силикатов бария и стронция. // ЖНХ. 1957. Т 2. № 10. С. 2438−2448.
- Гребенщиков Р.Г. Термические исследования силикатов и алюминатов бария в системе ВаО-А12Оз~8Ю2. // Силикаты и окислы в химии высоких температур. М.: 1963. 384 с.
- Кубашевский О., Эванс Э. Термохимия в металлургии. Изд-во иностр. лит. М.: 1954. 424 с.
- Cordfunke Е.Н.Р., Groen С.Р., Huntelaar М.Е., Alexander C.A., Ogden J.S. A thermodynamic study of gaseous BaSi03. // J. Chem. Thermodyn. 2000. Vol. 32. N7. P. 839−845.
- Cousen A., Turner W. A study of the Glasses Boric Oxide-Silica. // J. Glass Techn. 1928. Vol. 12. N47. P. 169−190. .
- Rockett T. J., Foster W. R. Phase Relations in the System Boron Oxide Silika. // J. Amer. Ceram. Soc. 1965. Vol. 48. N 2. P. 75−79.
- Шульц M.M., Иванов Г. Г., Столярова В. Л., Шахматкин Б. А. Термодинамические свойства расплавов системы B203-Si02. // Физика и химия стекла 1986. Т 12. № 3. С. 285−291.
- Boike М, Hilpert К. Н, Muller F. Thermodynamic Activities in B203-Si02 Melts at 1475 K. // J. Amer. Ceram. Soc. 1993. Vol. 76. N 11. P. 2809−2812.
- Hervig R.L., Navrotsky A. Thermochemistry of Sodium Borosilicate Glasses. // J. Amer. Ceram. Soc. 1985. Vol. 68. N 6. P. 314−319.
- Z-Ch. Wang, Y. Su, S-X. Tong Activity of Si02 in {(1-*)ад + *5/02}determined by (slag metal) equilibrium at the temperature 1723 K, using (0.25 Cu +0.75 Sn) as metal solvent. // J. Chem. Therm. 1996. Vol. 28. N. 10. P. 1109−1113.
- Gerth K., Retfeld A. Untersuchungen am sysyem Ba0-B203-Si02. // Silicattechnik. 1969. Bd. 20. H 7. S. 227−228.
- Hamilton E. H, Cleek G. W, Graneer O.H. Glasses in the System Barium-Oxide-Boric Oxide-Silica. // Amer. Ceram. Soc. Abstr. 1958. Vol. 41. N 6. P. 208 212.
- Ингрем M., Дроварт Ж. // Исследования при высоких температурах: Пер. с англ./ Под ред. В. А. Кирилина, А. Е. Шейндлина. М., 1962. С. 27Ф-312.
- Сидоров Л.Н., Коробов М. В., Журавлева Л. В. Масс-спектральные термодинамические исследования. М.: 1985. 208 с.
- Семенов Г. А., Столярова В. Л. Масс-спектрометрическое исследование испарения оксидных систем. Л.: Наука, 1990. 300 с.
- Сидоров JI.H. Масс-спектральные термодинамические исследования. // Современные проблемы физической химии. Т. 6. М.: Изд. МГУ. 1972. С. 295−342.
- Belton G.R., Fruechan R.J. The determination of activities by mass spectrometry. I. The liquid metallic system iron-nickel and iron-cobalt. // J. Phys. Chem. 1967. Vol. 71. N 5. P. 1403−1409.
- Belton G.R., Fruechan R.J. Mass-Spectrometric Determination of Activities in Fe-Cr and Fe-Cr-Ni Allooys. // Mettallurg. Trans. 1970. Vol. 1. N 4. P. 781 787.
- Neckel A, Wagner S. Massenspektrometrische Bestimmung thermodynamischer Aktivitaten in Drestoffsystemem. // Monat. Chem. 1969. Bb. 100. H. 2. S. 664−670.
- Paule R.C., Mandel J. Analysis of interlaboratory measurement on the vapour pressures of gold. // Pure Appl. Chem. 1972. Vol. 31. N 3. P. 371−394i
- Зайцев А.И., Королев H.B., Могутнов Б. М. Давление пара CaF2 и SrF2. // Теплофизика высоких температур. 1989. Т. 27. № 3. С. 465−471.
- Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. / Справочник под ред. В. Н. Кондратьева. М.: Наука, 1974. 351 с.
- Parr R.G., Yang W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. Oxford University Press, New York, 1989. 349 p.
- Шугуров С.М., Лопатин С.И, Семенов Г. А., Столярова B.JI. Термохимическое исследование газообразных солей кислородсодержащих кислот. XIV. Соли железа (II). // ЖОХ. 2005. Т. 75. Вып. 3. С. 357−363.
- Zi-Chang Wang, Shu-Xun Tong, Xing Liu, Yi Su, and Fend Cao. Activity of MgO in {(1-х) Mg0+xB203}, determined by (slag + metal) equilibrium at the temperature 1723K, using germanium as metal solvent. J. Chem. Thermodynamics. 1995. Vol. 27. P. 873−878.
- Ландия H.A. Расчет высокотемпературных теплоемкостей неорганических веществ по стандартной энтропии. Изд-во АГ ГССР: Тбилиси. 1962. 223 с.
- Термические константы веществ. // Справочник под ред. Глушко В. П. М.: Наука. Т. IX. 1979. 574 с.
- Barin I., Knacke О. Thermochemical properties of inorganic substances. Springer-Verlag Berlin Heidelberg N.Y. Verlag m.b.H., Stanleisen Dusseldorf, 1973. 861 p.
- Asano M., Kou T. Thermochemical Properties of SrB02 (g) and Sr3B206 (s). // J. Chem. Thermodyn. 1988. Vol. 20. N 10. P. 1149−1156.
- Kou Т., Asano M. Enthalpies of Formation for Alkalis Earth Borates. // Bui. Inst. Atom. Energ. Kyoto Univ. 1988. Vol. 73. P. 56.
- Лопатин С.И., Семенов Г. А., Барановский B.B., Шугуров С. М. Термохимическое исследование газообразных солей кислородсодержащих кислот. IX. Метабораты кальция и стронция. // ЖОХ. 2001. Т. 71. Вып. 9. С. 1422−1426.
- Blackburn P.E., Buchler А. // The Thermodynamics of Vaporization in the Beryllium Oxide Boron Oxide System. // J. Phys. Chem. 1965. Vol. 69. N 12. P. 4250−4255.
- Hess P.C. Thermodynamic mixing properties and structure of silicate melts. //Rev. Miner. 1995. Vol. 32. P. 145−190.
- Toshio Yokokawa, Kichizo Niwa. Free Energy of Solution Binary Silicate Melts. Trans. ЛМ. 1969. Vol. 10. P. 3−7.
- Лопатин С.И. Реакционная способность газообразных оксидов. // ЖНХ. 2003. Т. 48. № 3. С. 475−478.
- Лопатин С.И. Устойчивость газообразных солей кислородсодержащих кислот. //ЖОХ. 1999. Т. 69. Вып. 9. С. 1417−1420.
- Лопатин С.И. Термодинамические свойства газообразных солей кислородсодержащих кислот. // Автореф. дис. докт. хим. наук. СПб., СПбГУ. 2001. 34 с.
- Лопатин С.И., Шугуров С. М., Семенов Г. А. Термодинамика газообразных хроматов бария. // Докл. Академии Наук. 2002. Т. 386. № 5. С. 649−650.
- Lopatin S.I., Shugurov S.M., Semenov G.A. // Rapid Communication in Mass Spectrometry. 2004. Vol. 18. N 1. P. 112.
- Лопатин С.И., Шугуров C.M., Семенов Г. А. Термохимическое исследование газообразных солей кислородсодержащих кислот. XIV. Фосфаты бария и хрома. // ЖОХ. 2003. Т. 73. Вып. 12. С. 1972−1975.
- Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances. VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim (Federal Republic of Germany). 1993.
- Шахматкин Б. А, Ведищева H.M. Термодинамический подход к моделированию физических свойств оксидных стекол. // Физика и химия стекла. 1998. Т. 24. № 3. С. 333−344.
- Vedishcheva N. M., Shakhmatkin В. A., Wright А. С. Thermodynamic modeling of the structure of glasses and melts: single-component, binary andternary systems. // J. Non-Crystalline Solids. 2001. Vol. 293−295. P. 312−317.
- Frantz J. F., Mysen B. O. Raman spectra and structure of Ba0-Si02, SrO-Si02 and Ca0-Si02 melts to 1600 °C. // Chem. Geol. 1995. V. 121. P. 155−176.