Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 113-118. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 113-118. Таблица 2 Значения температуры ликвидуса в системе Na 2 O-BaO-B 2 O 3 Состав, мол. % Температура ликвидуса, ± 20 °С 1,5 Na2O31,83 ВаО-66,7 В2Ѳ3 923 3Na20-30,33 ВаО-66,7 В2Ѳ3 948 6 Na2027,3 ВаО-66,7 В2Ѳ3 916 8,33 Na2025 BaO-66,7 В2Ѳ3 908 1l,l №0-22,2 BaO-66,7 В2Ѳ3 898 13,9№0-19,4 ВаО-66,7 В2Ѳ3 885 16,7№0-16,7 ВаО-66,7 В2Ѳ3 879 22,2 №0-11,1 ВаО-66,7 В2Ѳ3 897 25 №0-8,33 ВаО-66,7 В2Ѳ3 875 27,78 №0-5,55 ВаО-66,7 В2Ѳ3 840 31,83 №0-1,5 ВаО-66,7 В2Ѳ3 831 Исследование процессов парообразования и термодинамических свойств системы Na2O-BaO-B2O3 проводилось методом дифференциальной высокотемпературной масс-спектрометрии [3] на масс- спектрометре МС-1301 при энергии ионизирующих электронов 30 эВ. Изучаемые образцы испаряли из сдвоенной однотемпературной камеры Кнудсена, изготовленной из молибдена. В одну из ячеек камеры загружали образец, а в другую, сравнительную, в качестве стандартов давления и активности попеременно помещали оксиды бора или борат натрия. Нагрев камеры осуществлялся электронной бомбардировкой, температуру измеряли оптическим пирометром ЭОП-66 с точностью ± 10 K. В масс-спектрах пара над системой Na2O-BaO-B2O3 в диапазоне температур 1290-1320 K были зафиксированы ионы Na+ и NaB02+. При повышении температуры до 1330-1350 K в масс-спектрах пара появлялся ион B 2 O 3 + В диапазоне температур 1600-1650 K в масс-спектрах пара были обнаружены ионы Ba+ и BaBO 2 +. Анализ масс-спектров над исследуемой системой, зависимости интенсивностей ионных токов от времени и температуры, а также значения энергий появления ионов позволяют сделать вывод, что в диапазоне температур 1290-1320 K пар состоит из молекул NaBO 2 [4]. При повышении температуры до 1330-1350 K в паре над образцами 1-10, 13 и 18-38 дополнительно появляется B 2 O 3 . Ионы Ba+ и BaB02+ 1600-1750 K являются продуктами диссоциативной ионизации молекулы BaB 2 O 4 [5]. Качественный состав пара свидетельствует о том, что в результате взаимодействия оксидов в конденсированной фазе образуются бораты натрия и бария. Использование NaBO 2 и B 2 O 3 в качестве стандартов позволило определить значения активности NaBO 2 и B 2 O 3 при температуре 1330 K методом дифференциальной масс-спектрометрии. Для гомогенных стекол активность BaB2O4 вычислялась по уравнению Гиббса — Дюгема. Установлено, что изученная система характеризуется полным избирательным испарением NaBO 2 в температурном интервале 1290-1350 K. Определенные величины активностей и коэффициентов активности компонентов расплава, величины энергий Гиббса смешения и избыточных энергий Гиббса свидетельствуют о значительных отклонениях системы Na 2 O-BaO-B 2 O 3 от идеального поведения. Подтвержден тот факт, что при нагревании образцов изученной системы, соответствующих секущей 50,0 мол. % B 2 O 3 , после полного удаления бората натрия в конденсированной фазе остается p-BaB2O4. Список источников 1. Nikolov V., Peshev P. On the growth of P-BaB 2 O 4 (BBO) single crystals from high-temperature solutions: I. Study of solvents of the BaO-Na 2 O-B 2 O 3 system // J. Solid State Chem. 1992. V. 96, No. 1. P. 48-52. 2. Торопов Н. А., Келер Э. К., Леонов А. И., Румянцев П. Ф. Высокотемпературный микроскоп // Вестник АН СССР. 1962. № 3. С. 46-48. 3. Sidorov L. N., Lopatin S. I. High Temperature Chemistry Applications of Mass Spectrometry, Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry (Third Edition). 2017. P. 95-102. 4. Lias S. G., Bartmess J. E., Liebman J. F., Holmes J. L., Levin R. D., Mallard W. G. Gas-Phase Ion and Neutral Thermochemistry // J. Phys. Chem. Ref. Data. 17. 1988. 861 p. © Тюрнина Н. Г., Лопатин С. И., Тюрнина З. Г., Шугуров С. М., Полякова И. Г., Свиридов С. И., 2023 117