Термодинамические исследования расплавов системы Li-Na с учетом существования "малых" кластеров. П. Характеристики смешения, давления насыщенного пара, термическая стабильность Текст научной статьи по специальности «Физика»

УДК 541.11.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПЛАВОВ СИСТЕМЫ LI NA С УЧЕТОМ СУЩЕСТВОВАНИЯ "МАЛЫХ" КЛАСТЕРОВ. И. ХАРАКТЕРИСТИКИ СМЕШЕНИЯ, ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА, ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ

Г.К. МОИСЕЕВ

Российская академия наук, Уральское отделение, ГУ Институт металлургии, Екатеринбург, Россия

АННОТАЦИЯ. Методами термодинамического моделирования (ТМ) при 600-1400 К и Р=1 атм рассчитаны характеристики смешения, давления насыщенного пара, а также термическая стабильность расплавов системы Li-Na с учетом существования "малых" кластеров.

1. ВВЕДЕНИЕ

Представленная работа является продолжением и завершением исследования [1]. В ней приведены результаты термодинамического моделирования (ТМ) по определению интегральных характеристик смешения (ДНСМ, Д8СМ, ДОсм)> давлений насыщенного пара (Р8), термической стабильности модельных расплавов в системе Гл-Ыа с учетом существования в конденсированном растворе - расплаве атомов щелочных металлов [ЩМ|], кластеров [ЩМг] - [ЩМ5], [ЬлЫа]; в парогазовой фазе частиц ЩМ1-ЩМ5, ЫЫа, ионов ЩМ и е-газа.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Подобны приведенным в [1], т.е. основаны на использовании методологии ТМ [2]. В этой работе приведены методические особенности, касающиеся только этой части исследований.

Интегральные характеристики смешения рассчитывали при 600-1400 К с использованием способа МИР-ИРПВ,Т, предложенного в [3] и основанного на возможностях ТМ [2], которые позволяют при каждой температуре рассчитывать полную энтальпию (1т), энтропию (Бт) системы и состав модельного расплава. Тогда

АНСМ (Т) « [1т (ИР) - 1т (ИРПВ)]/ гпт, (1)

ASCM (Т) « [St (ИР) - S r (ИРПВ)] /1 AGCM (Т) ~ АНсм (Т) - Т- AS см (Т),

m-r,

(2)

(3)

где гпт - число молей смеси атомов заданного исходного состава в модельном расплаве при Т; аббревиатура ИР- идеальный раствор, состоящий только из атомов ([ЩМ|]); ИРПВ - идеальный раствор продуктов взаимодействия, в составе которого частицы [ЩМ1] - [ЩМ5] и [ЫЫа]. Кроме того, ДОсм (Т) рассчитывали по известному уравнению

где N(1) - мольная доля I- ого компонента в исходной смеси, ут(0 - коэффициенты активности компонентов, взятые из работы [1].

При выполнении ТМ для определения давлений насыщенного пара (Р$) над расплавами, условий термической стабильности расплавов в температурный диапазон исследований был расширен до 2000 К; шаг по температуре изменяли от 100 до 10°. Состав парогазовой фазы указан ранее. Моделирование выполняли при общем давлении, равном 1 атм (0.098 МПа) в исходной среде Аг, содержание которого во всех исходных системах было равно 1 масс %. Поэтому величины Р$ при каждой температуре в системе оценивали по соотношению

Для оценки нижней температурной границы области "жидкость - газ" (T|.g) использовали несколько способов, основанных на изменении различных характеристик в системе:

1) по точке пересечения касательных вблизи температур перегиба функции lgl = f(T);

2) то же для зависимостей aj = f(T); 3) температуры, при которых величины ДНСМ5 ASCm, AGCM на соответствующих зависимостях от температуры становятся равными нулю; 4) температуры, при которых наблюдаются изломы на зависимостях lg Р$ = f(l/T). Для оценки проводили ТМ с шагом по температуре равным 10° и оценивали Tev по "исчезновению" конденсированной фазы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Интегральные характеристики смешения

Результаты расчетов АНСМ, ASCM, AGCM приведены в табл.1 и показаны на рис. 1-4. Рассмотрим температурные зависимости этих характеристик.

Для всех систем величины ДНСМ при 600 — 1100 К имеют положительный знак; при — 1100 — 1400 К - отрицательный (рис. 1 А и В). Функции АНСМ = f(T) в интервале

AGcm (Т) = RT(yT [Li] N(Li) + Гг [Na]-N(Na)),

(4)

Ps~ l-P(Ar), атм.

(5)

о о

о о го

О о

сч

о о

н

о о о

о о о

о о оо

о о г-

о о чо

о

к

Оц

(и н

к

« я

Л н

си

ей

X

к

д

<и

э

(и о

(Я

г

1-4

о

+

•1-4

о\ о

со

сч

ГО

чо

сч

I

сч о

ГО

г-

Сч оч

о

СЧ

го

о

сч

о

л <1

со о г-

ГО

о

«о о

чо оо

чо

О]

о

сч оо сч

о

о

О)

о

г-оо сч

сч г-

сч •

о

о

оо <

го сч

г-сч

О!

ио сч

I

го сч

г-оо

чо

ГО

сч о

го г-

о

о <

03

г

сч ■

о

+

00 о

сч

г

о

см оо СЧ

го т т

т—I I

О!

оо

I

сч

г-

г-

г-чо

СЧ

о

X

<

г-г-

ЧО 00 С\

о

г-

о

I

СЧ го

оо

го о

о

оо

Т1-

го чо

о

ся <1

см

ГО

I

сч г-го

го о

1/0 чо го

чо

Сч ГО

I

сч

чо

СЧ

го О) СЧ

оо

сч г-

чо сч

о

о

<3

л

г

ГО

о

+

г-

ГО

г

оо о чо

ГО

чо оо сч

чо чо

оо ио сч

го

Сч

»о о сч

т—4

сч

оо о

сч

СЧ

о

я

<

г-чо Оч

сч

00 г-

чо г-ач о

о

С4)

о

г-т

г-н

чо о

го сч чо

1>0

чо о

оо оо

1П

о

(Л <

оч т

оо сч 1/0 I

г-

оо го

I

оо сч

сч

СЧ

сч гч

чо

о чо

о <1

со г-

чо

I

г-чо

Ш

оч г-оо

I

сч

СЧ

к

л

г

ТГ

о

+

чо

2

оо

о

ГО

сч

оо

ГО

сч

ГО •

I

ГО

гч

ГО

сч

л о

<3

ГО

сч

го

I

ЧО

сч сч

о

I

оч

чо

чо оо чо

г-оч ЧО

оо оо

чо

оо ио чо

2 о

00 <

-8613 -5.693 -643 -11586 -7.741 -749 -17227 -11.7 -847 -41153 -28.8 -833 1 1 1

-6545 1П 1 -760 -8670 -6.02 -848 -11085 -7.815 -926 -14755 -10.6 -998 -27963 -20.6 -1130.5

-1140 -0.408 -650 -1434 -0.656 -647 -1792 -0.981 -614.5 -2261 -1.442 -530.5 -3068 см С4] (N -402

23.8 0.524 -552 43.25 0.523 -532.4 63.3 0.488 -473 сп СП г- 0.4044 -371.5 70.6 0.261 -216

сз Z m • о + 00 ON 0.671 -473 сз Z чо • о + о о CN 0.655 -455 (Я Z г-• о + г-оо г—1 0.59 -403 л Z 00 • 4- irlo 0.471 -314 сз Z ON • О + 103.2 0.274 -271

• эй J '¿3

1Г- Tf ег) т-Н ■

N5 0. СО сп CN 0.708 о о N6 0. СП СП CN 0.683 -382 N7 0. 209.2 0.608 -338 N8 0, о г- 0.4775 -260 N9 0. о I—I 0.283 -150.7

244.8 0.712 -328 ЧО го Oí 0.688 -314 см 0.608 -276 г-чо 0.4714 -210 о о 0.277 сч (N .—i

СП (N 0.706 -263 228.2 0.677 -246 m о (N 0.597 -215 оо «О 0.462 1П ЧО г-Н 1 ON 0.269 -94.4

219.3 0.677 о оо г—< 1 о (N 0.648 о t> г—1 1 ОО 1—1 0.568 чо Ю Г-Н 143.6 0.438 -119.3 83.8 0.251 -67.5

о I <1 о сл <1 5 о О < s о <3 £ о 00 < о О <1 3 о <3 ¡Z с_> ОО <3 5: о О <1 2 о ас < S и 00 О 5 о О <1 о я < о С/0 < о О о

Л

t=í о

¥ CQ

о

CZ)

<3

г>

иЭ ^

о S

Ж Ч

CQ

о

О <

к

S о

К

<1

Рис. 1. Зависимости ДНСМ = А(Т) для расплавов систем с Х(№) = 0.1 (1), 0.2 (2), 0.3(3), 0.4(4), 0.5(5), 0.6(6), 0.7(7), 0.8(8) и 0.9(9). А - при 600-1100 К; В - при 1100-1400 К

На последующих рисунках номера систем 1-9 соответствуют тем же исходным Х(№) в смесях 1л + №.

600 ~ 1100 К изменяются подобным образом: рост АНСМ до максимальных значений при 800-1000 К и последующее уменьшение до нулевого значения при температурах, близких к 1100 К. С ростом содержания натрия в исходной смеси (Х(№)) от 0.1 до 0.5 (системы 1-5) при 600-1000 К абсолютные значения АН растут; наибольшая величина, равная - 245Дж/моль, наблюдается при 800 К и Х(№)=0.5. В том же температурном интервале для систем 6-9 (Х(№)=0.6-0.9) наблюдается понижение величин ДНСМ (рисЛА). В области ~ 1100 - 1400 К рост Х(№) в исходной смеси сопровождается увеличением отрицательных значений ДНСМ.

Зависимости Д8См = f(T) в определенной степени подобны зависимостям ДНСм=^Т): для всех систем при 600 ~ 1150-4200 К величины Д8СМ имеют положительный знак, при более высоких температурах - отрицательный; в области положительных ДЭсм для систем 1-5 наблюдается рост величин Д8СМ, для систем 6-9 - уменьшение; при Т>1150-1200 К с ростом Х(№) отрицательные величины Д8СМ увеличиваются.

Рис. 2. Зависимости ДЭ« = ^Т) 1л - Ыа расплавов при 600-1400 К систем 1-5 (а) и 6-9 (б). Номера кривых соответствуют номеру системы (см. рис. 1)

К- моль

800 /1000

т,к

600

8оо

1000

1200

-200

-4оо

-600

т,к

-аоо

- /1000

Рис. 3. Зависимости ДОсм = А(Т) 1л - Ыа расплавов при 600-1400 К в системах 1-9.

Номера кривых соответствуют номеру системы

Величины АОсм имеют отрицательный знак во всем интервале температур для 1_л - Иа расплавов. На зависимостях ДОсм = А(Т) для систем 1 и 2 наблюдаются минимумы при 1200 К, для остальных систем - при 1300 К (рис.3).

Из анализа зависимостей ДНсМ=:Г(Т) следует, что энергетика смешения частиц в расплавах У-Иа при 600-1100 К и при — 1100 — 1400 К различна (+ДНСМ и - ДНСМ, соответственно). Это подтверждают результаты анализа зависимостей Д8СМ = ДТ), в определенной степени "дублирующие" зависимости теплот смешения от температуры. Температуры, при которых АНсм и ДБ и, становятся равными нулю, приблизительно совпада-

20О 400

Д^сМ,

и

И00

Д-И см, Д*/моиь

Аж^мо^Ь

ДЙсм, 200 /100

а

Д^сМ,

4>к /моль — '300

/г?

А*/

ма/Ь

ЛЙСМ3 А,>к/(К'моаь) 1-10

N0.

Дж/молЬ

—>1.0

-0.5 Маь

Рис. 4. Интегральные характеристики смешения в расплавах системы 1л - № при 600 К (а), 800 К (б), 1000 К (в), 1200 К (г). 1-3 - ДНСМ, Д8СМ, ДОсм, рассчитанные по уравнениям (1)-(3); 3' - ДОсм по (4) и данным у\ из [1]

¿Нем, Д*/МОЛЬ

дЗсм,

ют (1100-И 50 К). Логично считать, что эти температуры являются нижними границами области "жидкость-газ". Как показано в [1], при Т > 1100 К в гомогенном расплаве Li-Na начинаются и развиваются концентрационные и структурные изменения, которые фиксируются, в частности, резким и существенным изменением активностей компонентов и их стабилизацией.

Представляется, что температуры, при которых на зависимостях lga-,=f(T) наблюдаются "изломы", также интерпретируются как нижняя граница области "жидкость-газ".

Рис. 4 иллюстрирует величины АНСМ, ASCM, AGCN1 при 600, 800, 1000 и 1200 К. Из рис. 4 видно, что , AGcn, , рассчитанные по (1)-(3) и по (4) удовлетворительно согласуются. Остальные показатели характеристик смешения являются естественным следствием их температурных зависимостей, рассмотренных ранее.

Сведений о характеристиках смешения Li-Na расплавов в литературе мы не обнаружили. Качественное сопоставление ДНСМ эквиатомных исходных составов Li-Na и K-Na, Cs-K по данным [4] приведено в табл. 2. Из табл. 2 видно, что порядок величин ДНсм по нашим расчетам и по [4] согласуется; при 600 К —> 800 К наблюдается корреляция роста величин ДНСМ. Понижение величин ДНСМ Li-Na расплавов при 800 —► 1200 К объясняется тем, что ТМ выполнено при условиях заданного общего давления и вариации температуры (Р и Т); увеличение величин ДНСМ при 600 —> 1200 К по [4] связано с тем, что ДНсм в этой работе рассчитаны на базе экспериментов, выполненных при постоянном объеме и варьируемой температуре (V и Т) [5]. Подробнее "последствия" различных параметрических заданий систем рассмотрены в [6].

Таблица 2. ДНсм для эквимольных составов расплавов бинарных ЩМ.

т,к ДНСМ, Дж/моль *

Li-Na K-Na [4] Cs-K [4]

600 219 837 313

800 245 902 433

1000 198 967 556

1200 -1140 1081 706

* - моль атомов разного сорта или г-экв по [4].

3.2. Давления насыщенного пара (Р$)

Результаты приведены в табл. 3,4и показаны на рис.5-7. Напомним, что при ТМ в составе парогазовой фазы учитывали присутствие частиц ЩМ1-ЩМ5, ЫЫа, ионов ЩМ и е-газа.

Для проверки соотношения (5) рассчитаны = ^Т) над расплавами индивидуальных 1Л и N3, содержащими частицы [ЩМ1] - [ЩМ5], при Р=1атм (0.098 МПа) и сопоставлены с известными данными [4, 7] (табл. 3). Из табл.3 следует, что: известные данные [4, 7] согласуются между собой в пределах ~ 10-20%; расчетные Рб в пределах ± 3.6% для литиевых и ± 5.4% для натриевых расплавов согласуются с данными [4]. Таким образом, применение (5) для расчета Р$ является правомерным.

Таблица 3. Давления насыщенного пара (Р$) над модельными расплавами лития и натрия, содержащими самоассоциаты, и по данным [4] и [7]

Ре, МПа, над расплавом 1л, 5, %

т,к по данным ТМ по [4] 5,% по [7] 8,%

800 1.12-10"° 1.096-10* 2.2 1.21-10"° -7.4

900 1.435-10° 1.378*10"5 4.1 1.63-10"' -11.9

1000 1.12-10"4 1.036-10"4 8.3 1.23-10"4 -8.9

1100 5.69-10'4 5.37Т0"4 5.8 - -

1200 2.19-10'' 2.11-10"' 3.8 2.635-10"' -16.8

1300 6.82-10"' 6.77-10"' 0.8 - -

1400 1.80-10"' 1.807-10"' -0.55 2.22-10"' -19.0

1500 4.145-10"' 4.26-10"' -2.8 - -

1600 8.6-10"' 9.05-10"' -4.95 1.10610"' -22.2

8 =±з.б 8 =-14.25

Ря, МПа, над расплавом Ыа, б, %

700 1.096-10"4 1.068-Ю"4 2.6 1.287-10"4 -14.8

800 9.31-10"4 9.472-Ю"4 -1.8 1.13410"' -17.9

900 4.9-10"' 5.135-10"' -5.1 6-10° -18.3

1000 1.85-10"' 1.98-10"' -6.4 2.28-10"' -18.6

1100 5.282-10"' 5.94-10"' -11 6.68-10"' -20.9

5 =±5.4 5 = -20.9

х л р.

н

со сх <и с

а> н

X >—<

я:

¡г

к

|=;

к

сх

с

Н

х ж

л **

о с л

г

и

<

л 2

£ о

о К

л а

Ч

и

£ а

3

03

сз X

о и

о

д

к

<1)

я

ё X с*

к

X

<и

л

л

ч

V©

л

н

о '-Г. о • ■5Г о но со о СЧ чо НО го го о оо СЧ г-н чо чо го чо о оо оо Оч оо оо г-о оч • 1

о- чо о о о о о о

00 О 1 о тГ 1 о 1—1 г- СО 1 о ГО г- го о 1—< сч го го СЧ г- ио г-оо оо ОЧ оо чо о оч 1

чо но о о о о о о о

г-о ш 1 о СЧ но т о ОЧ со 1 о 1—1 чо о НО чо СЧ о го оо Оч о го оо сч го о чо чо НО ^ оо чо оо оо чо ио о оч 1

ГО но НО о о о о о о о

§ 2 к и сх Г\ 'с? £ X ЧО о «/■> 1 о гг • о т-Н го СП о го сч о оо о чо чо сч Оч но но ^ о оо чо оо г- ОЧ оо г-о ОЧ

го но о о о о о о о о

о

X оЗ <и Н О НО о •г> 1 о го о 1 о го гч 1 о сч г- НО ОЧ о ю сч г-о Оч о СЧ оо г- 1/0 со СЧ оо оо о оо чо о оч

К о СЧ ГО о о о о о о о о

« г. *

£ й п оо сх о V-] о оч о но го 0.0304 0.016 0.0596 0.172 0.3946 0.659 0.782 0.85 0.9052

го о «г-. I О сч о тГ 1 о г- СО 1 о го го сч г-н о т-Н чо о го го оч о го оо г- но сч о г- г-о оо чо о ОЧ

— сч сч о о о о о о о о

о ) о о с\ г? о • г-н чо СО 1 о но сч го о сч ГО оч о 00 г—« СЧ оч оо о чо го оч по но го г- но о 00 оо

< 1—1 оо о о о о о о о

о «о 1 о т о 1-о 1—1 СО о но Г—1 г-о чо о но о Оч 1—н с^ О! но оо о ЧО оч НО см 0^ оо

V т-Н оо о о о о о о о

л Н о о ЧО о о г- о о оо о о оч 1000 ООН 1200 1300 1400 1500 1600

л

с

о

НО

чо чо о

IX?

о^

0 II

1

*

В табл. 4 приведены Рз над 1л - Ыа расплавами. Анализ зависимостей = 1 /Т) (рис. 5) и Р$ = Г(Х(Иа)) (рис.6) показывает, как и следовало ожидать, увеличение Р8 с ростом температуры; при одинаковых температурах рост Х(Ыа) в исходных системах сопровождается закономерным увеличением Рз. При - 1200-1400 К на зависимостях № = Г(1/Т) (рис.5) наблюдаются отклонения от "линейности", увеличиваю-

тия (1), смесях и + Ыа с Х(Ыа), равными 0.1(2), 0.2(3), 0.3(4), 0.4(5), 0.5(6), 0.6(7), 0.7(8), 0.8(9), 0.9(10) и натрия (11)

щиеся с ростом Х(Ыа) в исходных системах. Этот факт согласуется с результатами анализа характеристик смешения в этой работе и активностей компонентов в [1]. Отметим, что при ~ 1200-1400 К величины ^ Р8 Х(Ыа)=0.5-0.9 отличаются на ~ 0.3 (1200 К) и на - 0.06 (1400 К) (рис.6). Следовательно: - расчетные и известные [4, 7] над расплавами лития и натрия удовлетворительно согласуются; информация, полученная при изучении Рз в системе 1л - Ыа, косвенно подтверждает, что при - 1200-1400 К в гомогенных (но микронеоднородных) наблюдаются тенденции к структурным изменениям. Известно [8], что признаками образования несмешивающихся жидкостей в двухкомпо-нентных системах являются большие положительные отклонения Р$ от линейной зависимости между Р$ чистых компонентов, а также значительное поглощение тепла при

Рис. 6. Зависимости ^ = Г (Х(Ыа)), Рк$ в атм, в расплавах 1л - Ыа при 700 К (1), 800 К(2), 900 К(3), 1000 К 4), 1100 К 5), 1200 К(6), 1300 (7) и 1400 К (8)

образовании растворов. Для изученных Ы - Ыа расплавов эти признаки хорошо наблюдаются: - на рис. 7 показаны отклонения от линейной зависимости между Р$(1л) и при 900, 1000 и 1100 К, причем с ростом температуры эти отклонения увеличиваются; - из рис. 1А и Б следует, что ДНСМ при Т>~1100 К имеет отрицательный знак и с ростом температуры увеличивает абсолютное значение.

Рис. 7. Давления насыщенного пара (Рб, атм) над расплавами системы Ы - № при 900 К (1, Г), 1000 К (2, 2'), 1100 К (3, 3') при допущении, что расплавы являются идеальными растворами [ЩМ] (1-3) и идеальными растворами продуктов взаимодействия из частиц [ЩМ1] - [ЩМ5], [1лЫа] (Г - З1)

3.3. Анализ термической стабильности расплавов

Результаты приведены в табл. 5 и на рис. 8. Нижняя граница области "жидкость-газ" оценена с использованием данных этого исследования и работы [1] при Х(Ыа) от 0.1 до 0.9 в пределах от -1300 К до -1145 К. Однако, точные температуры, особенно в области Х(Ыа)<0.5, определить затруднительно, поскольку "переход" от гомогенного расплава к вероятной ситуации существования двух несмешивающихся жидкостей,- условно литиевой и натриевой,- проходит для каждого состава постепенно (см. табл. 5 и рис. 8).

Верхние границы существования конденсированной фазы, Теу, оценены прямым компьютерным экспериментом с погрешностью ±10°. Таким образом, эта информация является более определенной (рис. 8).

Таблица 5. Оценка границ возможных структурных превращений в литий - натриевых расплавах при высоких температурах по данным ТМ

Система Т|-о, К, по Т 1-а, К теУ, К, ±10°

1ё1=Г(Т) 18а=«Т) ДНСМ ~0 ДБ«, ~0 1§Р8=Г(1/Т)

и - - - - - - 1665

0.9 и 1470 1200 1120 1260 1460 1302±157 1635

0.8 и 1450 1155 1080 1210 1250 1229±139 1610

0.7 и 1300 1155 1090 1180 1270 1200±73 1595

0.6 и 1250 1150 1150 1180 1260 1198±72 1570

0.5 и 1200 1145 1120 1170 1235 1174±49 1550

0.4 и 1155 1145 1120 1190 1260 1174±54 1530

о.з и 1135 1135 1150 1175 1220 1163±38 1490

0.2 и 1155 1140 ИЗО 1160 1200 1157±27 1430

0.1 и 1155 1145 1120 1140 1200 1152±30 1370

Иа - - - - - - 1195

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С учетом существования конденсированных частиц [ЩМ1] - [ЩМ5], [ЫЫа] в растворах (расплавах) 1л-Ыа, летучих ЩМ1-ЩМ5, ЬлЫа, ионов ЩМ и е-газа в паровой фазе над расплавами методами ТМ при общем давлении 1 атм и варьировании температуры рассчитаны характеристики смешения (ДНСМ, А8СМ, АОсм); давления насыщенного пара над индивидуальными ЩМ и их расплавленными смесями; термическая стабильность модельных расплавов.

160 о

щб

^оо

/1200"

МОО

О

Ф

о

ГА5>

Ф

Ф

Ф

Ф

Ф

Ф

РАСПЛАВ- ГАЗ)

0 6

Н } Н "

РАСПЛАВ»

Ц I I I I ГП—I—г

ОЛ О) 0.7 0.9

Рис. 8. Диаграмма "состав-температура" системы 1л -Ыа при 1100-1700 К по данным компьютерного эксперимента

Анализ зависимостей (ДНСМ, Д8СМ, ДОш) = ДТ), Р5 = ДТ) подтвердил данные работы [1] о существовании гомогенного, микронеоднородного раствора в области 600 ~ 1100-4 200 К в модельных расплавах системы 1л - Ыа; о тенденциях к расслаиванию жидкостей при более высоких температурах.

Оценены температурные границы области "жидкость-газ"; сделано предположение, что внутри этой области по мере роста Х(Ыа) в исходных системах усиливается тенденция к расслаиванию между двумя составляющими модельных расплавов - литиевой и натриевой.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы исследований Президиума РАН "Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и на-номатериалов" (проект "Расчет термодинамических свойств и функций метастабильных самоассоциатов и кластеров щелочных металлов (ЩМ); изучение с их участием конденсированных ЩМ и их смесей методами термодинамического моделирования").

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Моисеев Г.К. Термодинамические исследования расплавов системы Li- Na с учетом существования "малых" кластеров. I. Состав расплавов, активности компонентов //Химическая физика и мезоскопия, 2004. В печати.

2. Моисеев Г.К., Вяткин Г.П. Термодинамическое моделирование в неорганических системах. - Челябинск: Изд. ЮурГУ, 1999. -256с.

3. Моисеев Г.К., Ильиных Н.И., Ватолин Н.А., Зайцева С.И. Определение равновесных характеристик расплавов Fe-Si с использованием модели идеальных растворов продуктов взаимодействия методами термодинамического моделирования // Доклады РАН, 1994. Т.337. №6. С.775-778.

4. Быстров П. Н., Каган Д. Н., Кречетова Г. А., Шпильрайн Э.Э. Жидкометаллические теплоносители тепловых труб и энергетических установок. -М.: Наука, 1988.-264с.

5. Белова A.M., Шпильрайн Э.Э., Шкермонтов В.И., Мозговой А.Г. Экспериментальное исследование давления насыщенных паров калия при температурах 770-1160 К //ТВТ, 1980. Т.18. №2. С.290-299.

6. Моисеев Г.К. Активности компонентов в расплавах Cs-K с учетом существования "малых" самоассоциатов (кластеров). Компьютерный эксперимент //Химическая физика и мезоскопия, 2003. В печати.

7. Свойства элементов. Справочник под ред. Г.В. Самсонова. Т.1 -М.: Металлургия, 1975.-600с.

8. Киреев В.А. Курс физической химии. -М.: Химия, 1975.-776с.

SUMMARY, With the use of thermodynamic simulation methodology the mixing characteristics, pressures of saturated vapour and thermal stability of the Li-Na melts at 600-1700 K and P=1 atm were calculated with the regard of "small" clusters existance.