Электролиз расплавов Дистанционные уроки

Плотность солей

В таблице представлена плотность расплава солей (жидкой соли) и элементов, образующих эти соли, а также их температура плавления. Плотность соли дана при температуре расплава, в размерности г/см 3 .

Рассмотрены следующие соли: бромид, хлорид, йодид, нитрат, сульфат, фторид, карбонат; соли следующих металлов: серебра, алюминия, мышьяка, золота, бора, бария, бериллия, висмута, кальция, кадмия, церия, кобальта, хрома, цезия, меди, диспрозия, эрбия, европия, железа, галлия, гадолиния, германия, гафния, ртути, гольмия, индия, иридия, калия, лантана, лития, лютеция, магния, марганца, молибдена, натрия, неодима, никеля, осмия, свинца, палладия, празеодима, платины, плутония, рубидия, рения, родия, рутения, сурьмы, скандия, селена, самария, олова, стронция, тантала, тербия, теллура, тория, титана, таллия, тулия, урана, ванадия, вольфрама, иттрия, иттербия, цинка, циркония.

Следует отметить, что наибольшей плотностью обладают жидкие соли таких тяжелых металлов, как свинец и уран. Например, плотность расплавов солей йодида свинца PbI2, по данным таблицы, равна 5,691 г/см 3 , а плотность тетрафторида урана UF4 составляет величину 6,485 г/см 3 . К легким солям, с малой плотностью относятся соли алюминия, бериллия, лития, калия и циркония.

Плотность большинства солей в жидком состоянии меньше, чем в твердом. Это объясняется увеличением объема соли при нагревании — жидкая соль всегда находится при высоких температурах. Например, плотность поваренной соли NaCl в кристаллическом состоянии при комнатной температуре равна 2,17 г/см 3 , а плотность жидкого хлорида натрия (при температуре 801°С) уменьшается и становится равной 1,556 г/см 3 .

Наименьшая температура плавления соли в таблице соответствует хлориду олова SnCl4 — он плавится при температуре минус 33°С, то есть при комнатной температуре находится в жидком состоянии и на воздухе дымит из-за реакции с парами воды.

Самой тугоплавкой солью с максимальной температурой плавления, по данным таблицы, является фторид лантана LaF3 — фтористый лантан плавится при температуре 1493°С.

Читайте также:  Управление делителем передач КамАЗ АвтоКАМ

Источник:
Волков. А.И., Жарский. И.М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.

Термообработка в расплавах солей

Мы предлагаем вам качественную термообработку — в расплавах солей. Она имеет значительные преимущества перед традиционными способами обработки:

  • Расплавы солей гарантируют равномерность температур.
  • Процесс нетрудоёмкий.
  • Получаемые свойства намного выше.
  • Коробление практически отсутствует.
  • Процесс очень гибкий, можно обрабатывать любые материалы, включая штамповые и быстрорежущие стали (нагрев до 1300°С)

Тепло при термообработке в расплаве солей переносится через теплопроводность жидкой среды, что значительно эффективней, чем при процессах в газовых средах, так тепло намного быстрее доходит до детали, вследствие чего длительность процесса сокращается. После данного процесса повышаются такие свойства стали как предел выносливости, контактная прочность, предел прочности при сжатии, твёрдость, коррозионная стойкость, и предотвращается абразивный износ, окисление и разрушение материала. Оборудование для термообработки состоит из набора ванн с расплавами солей с разными температурами (от 180°С до 1300°С).

Закалка

Процесс закалки, проводимый нашей фирмой, отличается от обычной закалки тем, что нагрев производится в расплавах солей, и технологией охлаждения. Деталь после нагрева под закалку охлаждается в расплаве солей, температура которого немного выше температуры начала мартенситного превращения, и выдерживается. Причём скорость охлаждения выбирается в зависимости от того, какую структуру нам надо получить — феррит, перлит или бейнит. На этой стадии процесса происходит выравнивание температур сердцевины и поверхности, затем деталь медленно охлаждается на воздухе, где происходит мартенситное превращение.

Благодаря такому режиму охлаждения (в ванне примерно при Т=200ºС, а потом в специальном колодце), мартенситное превращение происходит в самых благоприятных условиях, вносятся минимальные термические напряжения, поэтому изменение геометрии незначительно, как правило в пределах допуска чертежа. Схема данного охлаждения в печи-ванне представлена на следующем рисунке:

Читайте также:  Калина пропуски зажигания Car Hobby

Граффик времени, температуры при охлаждении в расплаве солей.

Отжиг

При проведения отжига в расплавах солей, детали подогреваются в печах с обычной атмосферой (до Т=400ºС), и затем погружаются в расплав солей определённой температуры (в зависимости от материала). Чтобы предотвратить химические изменения, такие как окисление, образование окалин и обезуглероживание отжигаемого материала, используют нейтральные, инертные соли или соли для отжига с большим углеродным потенциалом. Далее деталь охлаждают на воздухе, в охлаждающем колодце.

Возрожден проект ядерного реактора на расплавах солей тория

Специалисты голландской компании NRG начали испытания процесса ядерного деления с использованием ториевых солей, первые за 40 лет, с тех пор как в 1970-х был завершен эксперимент, который проводила Оук-Риджская национальная лаборатория США.

Торий обладает некоторыми преимуществами перед ураном, который используется в большинстве современных ядерных реакторов. Он считается более безопасным, а жидкосолевые реакторы (ЖСР) проще в конструкции, долговечнее и позволяют производить замену топливных элементов без остановки реактора. Однако, скептики считают, что относительно более низкая стоимость урана делает ЖСР экономически невыгодными.

Для того чтобы проверить это, ученые NRG проводят испытания нескольких конструкций жидкосолевых реакторов на тории в ограниченном масштабе. Первый по плану эксперимент Salient-1, который использует смесь фторида лития и фторида тория в реакторе на быстрых нейтронах, сможет, в теории, потреблять отработанное ядерное топливо, которое возникает при обычной реакции деления урана.

«Это многообещающая технология для крупномасштабного производства энергии. Мы хотим быть первыми, когда она совершит рывок вперед. В долгосрочной перспективе она окажется коммерчески выгодной, как нам кажется», — говорит Сандер де Гроот, представитель NRG.

Интерес к реакторам на расплавах солей в последнее время возрастает, пишет MIT Technology Review. В то время как урановые АЭС переживают не лучшие времена, несколько молодых инновационных компаний исследуют возможности ЖСР. В частности, большие надежды на них возлагает Китай, который планирует подключить первую такую электростанцию к энергосети в ближайшие 15 лет.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector