Политермическое исследование фазовых равновесий, растворимости и критических явлений в тройной системе нитрат цезия–вода–полиэтиленгликоль-1500

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Визуально-политермическим методом в интервале температур 10–110°С изучены фазовые равновесия и растворимость в смесях компонентов по десяти сечениям треугольника составов в тройной системе нитрат цезия–вода–полиэтиленгликоль-1500. Методом отношения объемов жидких фаз определена температура образования критической ноды монотектического состояния (78.8°С) и зависимость составов растворов, соответствующих критическим точкам растворимости области расслоения, от температуры. Изотермические фазовые диаграммы изученной тройной системы построены при 10.0, 25.0, 40.0, 50.0, 78.8, 90.0 и 100.0°С, определена растворимость компонентов. Установлено, что в интервале температур 10.0–40.0°С на изотермических диаграммах существует треугольник эвтонического состояния. Выше температуры начала расслаивания (78.8°С) на изотермах реализуется монотектический треугольник с примыкающими полями насыщенных растворов и расслоения. Коэффициенты распределения полиэтилекгликоля-1500 между равновесными жидкими фазами монотектического состояния рассчитаны в интервале температур 78.8–100.0°С. Установлено, что выше 90°С нитрат цезия проявляет эффективность в качестве высаливателя полиэтиленгликоля-1500. При всех температурах указанного интервала полиэтиленгликоль-1500 значительно снижает растворимость нитрата цезия в воде.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. Г. Черкасов

Саратовский национальный исследовательский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: dgcherkasov@mail.ru
Россия, Астраханская ул., 83, Саратов, 410012

Я. С. Климова

Саратовский национальный исследовательский государственный университет

Email: dgcherkasov@mail.ru
Россия, Астраханская ул., 83, Саратов, 410012

В. В. Данилина

Саратовский национальный исследовательский государственный университет

Email: dgcherkasov@mail.ru
Россия, Астраханская ул., 83, Саратов, 410012

К. К. Ильин

Саратовский национальный исследовательский государственный университет

Email: dgcherkasov@mail.ru
Россия, Астраханская ул., 83, Саратов, 410012

К. Е. Зубарев

Саратовский национальный исследовательский государственный университет

Email: dgcherkasov@mail.ru
Россия, Астраханская ул., 83, Саратов, 410012

Список литературы

  1. Nemati-Kande E., Azizi Z., Mokarizadeh M. // Sci Rep. 2023. V. 13. № 1. P. 1045.https://doi.org/10.1038/s41598-023-28046-9
  2. Mokarizadeh M., Nemati-Kande E. // J. Chem. Eng. Data. 2022. V. 67. № 5. P. 1237.https://doi.org/10.1021/acs.jced.2c00091
  3. Oliveira A.C., Sosa F.H.B., Costa M.C. et al. // Fluid Phase Equilib. 2018. V. 476. P. 118.https://doi.org/10.1016/j.fluid.2018.07.035
  4. Milevskiy N.A., Boryagina I.V., Karpukhina E.A. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2021. V. 66. № 2. P. 1021.https://doi.org/10.1021/acs.jced.0c00832
  5. Pirdashti M., Bozorgzadeh A., Ketabi M. et al. // Fluid Phase Equilib. 2019. V. 485. P. 158.https://doi.org/10.1016/j.fluid.2018.12.021
  6. Pirdashti M., Heidari Z., Abbasi F.N. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2021. V. 66. № 3. P. 1425.https://doi.org/10.1021/acs.jced.0c01029
  7. Huang Q., Li M., Wang L. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2020. V. 150. P. 106221.https://doi.org/10.1016/j.jct.2020.106221
  8. Jimenez Y.P., Galleguillos H.R., Morales J.W. et al. // J. Mol. Liq. 2019. V. 286. P. 110922.https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.110922
  9. Barani A., Pirdashti M., Heidari Z. et al. // Fluid Phase Equilib. 2018. V. 459. P. 1.https://doi.org/10.1016/j.fluid.2017.11.037
  10. Maolan Li, Wang L., Zheng H. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2019. V. 93. № 13. P. 2586.https://doi.org/10.1134/S0036024419130144
  11. Shahrokhi B., Pirdashti M., Arzideh S.M. // J. Dispersion Sci. Technol. 2022. V. 43. № 11. P. 1603.https://doi.org/10.1080/01932691.2021.1878036
  12. Rodrigues Barreto C.L., de Sousa Castro S., Cardozo de Souza Júnior E. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2019. V. 64. № 2. P. 810.https://doi.org/10.1021/acs.jced.8b01113
  13. Sadeghi R., Jahani F. // J. Phys. Chem. B. 2012. V. 116. № 17. P. 5234.https://doi.org/10.1021/jp300665b
  14. Graber T.A., Taboada M.E., Asenjo J.A. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2001. V. 46. № 3. P. 765.https://doi.org/10.1021/je000372n
  15. Graber T.A., Taboada M.E., Cartón A. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2000. V. 45. № 2. P. 182.https://doi.org/10.1021/je990225t
  16. Jimenez Y.P., Galleguillos H.R. // J. Chem. Thermodyn. 2011. V. 43. № 11. P. 1573.https://doi.org/10.1016/j.jct.2011.05.007
  17. Zakhodyaeva Y.A., Rudakov D.G., Solov’ev V.O. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2019. V. 64. № 3. P. 1250.https://doi.org/10.1021/acs.jced.8b01138
  18. Федорова М.И., Заходяева Ю.А., Зиновьева И.В. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2020. Т. 69. № 7. С. 1344.https://doi.org/10.1007/s11172-020-2908-2
  19. Levina A.V., Fedorov A.Ya., Fedorova M.I. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2022. V. 1212. P. 012023.https://doi.org/10.1088/1757-899X/1212/1/012023
  20. Fedorov A., Levina A.V., Fedorova M.I. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2022. V. 1212. P. 012012.https://doi.org/10.1088/1757-899X/1212/1/012012
  21. Levina A.V., Fedorova M.I. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2022. V. 1212. P. 012013.https://doi.org/10.1088/1757-899X/1212/1/012013
  22. Федорова М.И., Левина А.В., Заходяева Ю.А. и др. // Теор. основы хим. технологии. 2020. Т. 54. № 4. С. 475.
  23. Zakhodyaeva Y.A., Zinov’eva I.V., Tokar E.S. et al. // Molecules. 2019. V. 24. № 22. P. 4078.https://doi.org/10.3390/molecules24224078
  24. Харченко А.В., Егорова Е.М., Гаркушин И.К. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 2. С. 224.https://doi.org/10.31857/S0044457X22020064
  25. Подвальная Н.В., Захарова Г.С. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 3. С. 300.https://doi.org/10.31857/S0044457X22601389
  26. Плющев В.Е., Степин Б.Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. М.: Химия, 1970.
  27. Yu X., Lin W., Li M. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2019. V. 135. P. 45.https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.03.020
  28. Lin W., Zheng H., Shuai C. et al. // J. Solution Chem. 2020. V. 47. P. 1382.https://doi.org/10.1007/s10953-020-00985-1
  29. Mcgarvey P.W., Hoffmann M.M. // Tenside Surf. Det. 2018. V. 55. № 3. P. 203.https://doi.org/10.3139/113.110555
  30. Юхно Г.Д., Красноперова А.П. // Журн. физ. химии. 2013. Т. 87. № 12. С. 2074.https://doi.org/10.1134/s0036024413120273
  31. Hu M., Zhai Q., Jiang Y. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2004. V. 49. № 5. P. 1440.https://doi.org/10.1021/je0498558
  32. Ma B., Hu M., Li S. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2005. V. 50. № 3. P. 792.https://doi.org/10.1021/je049757m
  33. Chamberlin R.M., Abney K.D. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 1999. V. 240. № 2. P. 547.https://doi.org/10.1007/bf02349412
  34. Черкасов Д.Г., Курский В.Ф., Ильин К.К. // Журн. неорган. химии. 2008. Т. 53. № 1. C. 146.
  35. Аносов В.Я., Озерова М.И., Фиалков Ю.Я. Основы физико-химического анализа. М.: Наука, 1976.
  36. Ильин К.К., Черкасов Д.Г. Топология фазовых диаграмм тройных систем соль–два растворителя с всаливанием–высаливанием. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2020.
  37. Трейбал Р. Жидкостная экстракция / Пер. с англ. под ред. Кагана С.З. М.: Химия, 1966.
  38. Зубарев К.Е., Климова Я.С., Суворова Н.И. и др. // XII Междунар. Курнаковское совещ. по физ.-хим. анализу. Сб. статей. СПб: Политех-пресс, 2022. 116 c.
  39. Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде: Справочник. Л.: Химия, 1972.
  40. Справочник по растворимости: Бинарные системы / Под ред. Кафарова В.В. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1961, 1962. Т. 1. кн. 1, 2.
  41. Черкасов Д.Г., Курский В.Ф., Синегубова С.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2009. Т. 54. № 6. С. 1032.
  42. Смотров М.П., Черкасов Д.Г., Ильин К.К. // Журн. неорган. химии. 2017. Т. 62. № 3. С. 375.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты полнопрофильного анализа дифрактограммы CsNO₃ (зеленая кривая). Положения пиков по результатам обработки (синяя кривая) и по данным PDF # 01-077-2264 (CsNO₃, пр. гр. P31, красная кривая).

Скачать (266KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Политермы фазовых состояний смесей компонентов по сечениям IV, VI и IX треугольника составов системы нитрат цезия–вода–полиэтиленгликоль-1500.

Скачать (178KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости содержания смеси ПЭГ-1500 с водой и нитрата цезия в точке контакта четырех полей фазовых состояний (l, l + S, l + S₁, l + S + S₁) на сечениях V–VIII тройной системы нитрат цезия–вода–ПЭГ-1500 от температуры.

Скачать (80KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости содержания нитрата цезия и ПЭГ-1500 в критических растворах от температуры в тройной системе нитрат цезия–вода–полиэтиленгликоль-1500.

Скачать (71KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изотермы фазовых состояний (мас. %) тройной системы нитрат цезия–вода–полиэтиленгликоль-1500 при 10.0, 25.0 и 40.0°С.

Скачать (164KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изотермы фазовых состояний (мас. %) тройной системы нитрат цезия–вода–полиэтиленгликоль-1500 при 50.0, 78.8, 90.0 и 100.0°С.

Скачать (262KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025