TY - JOUR

T1 - ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТРИХЛОРИДА ДИСПРОЗИЯ В РАСПЛАВЛЕННОЙ ЭВТЕКТИКЕ NACL–2CSCL НА ИНЕРТНОМ И АКТИВНОМ ЭЛЕКТРОДАХ

AU - Новоселова, Алена Владимировна

AU - Смоленский, Валерий Владимирович

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Нестационарными и стационарными электрохимическими методами исследована реакция катодного восстановления ионов Dy(III) на инертном молибденовом и активном галлиевом электродах в расплавленной эвтектике NaCl–2CsCl в интервале температур 843–973 K в инертной атмосфере. В опытах использовали безводный трихлорид диспрозия фирмы “Aldrich”, а хлориды натрия и цезия подвергали дополнительной очистке от кислородсодержащих примесей методом направленной кристаллизации. Кроме этого, в экспериментальную ячейку помещали циркониевый геттер для поглощения следов кислорода и влаги, адсорбированных на внутренних стенках кварцевой пробирки. На циклической вольтамперограмме расплава NaCl–2CsCl–DyCl3 в исследуемом “электрохимическом окне” на молибденовом электроде фиксируется один катодный пик тока, соответствующий выделению металлического диспрозия, и один анодный пик тока, связанный с его растворением. Следовательно, реакция восстановления ионов Dy(III) до металла протекает в одну стадию. Используя диагностические критерии установлено, что процесс восстановления протекает необратимо и контролируется скоростью переноса заряда. Рассчитаны коэффициенты диффузии ионов \;[DyCl6]3− . Их температурная зависимость описывается уравнением lgD=−2.81−1920T±0.02 и подчиняется закону Аррениуса. Методом потенциометрии при нулевом токе определена зависимость условного стандартного потенциала пары Dy(III)/Dy от температуры. Она описывается линейным уравнением: E_{{{{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} {{\text{Dy}}}}} \right. \kern-\delimiterspace} {{\text{Dy}}}}}}^{{\text{*}}} = - \left( {3.827 \pm 0.005} \right) + \left( {6.6 \pm 0.1} \right) \cdot {{10}^{{ - 4}}} \cdot T \pm 0.003{\text{\;}}\,\,{\text{{\CYRV}}}. Определены изменение условной стандартной энергии Гиббса, энтальпии и энтропии реакции образования трихлорида диспрозия из элементов в расплавленной эвтектике NaCl–2CsCl. На циклической вольтамперограмме расплава NaCl–2CsCl–DyCl3, полученной на галлиевом электроде, наблюдается процесс сплавообразования, который предшествует выделению металлического диспрозия на катоде. Методом потенциометрии при нулевом токе установлена зависимость условного стандартного потенциала сплава Dy–Ga от температуры. Полученная зависимость описывается линейным уравнением: E_{{{{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} {{\text{Dy}}}}} \right. \kern-\delimiterspace} {{\text{Dy}}}}}}^{{\text{*}}} = - \left( {3.092 \pm 0.006} \right) + \left( {3.6 \pm 0.2} \right) \cdot {{10}^{{ - 4}}} \cdot T{\text{\;}} \pm 0.005\,\,{\text{{\CYRV}}}. Рассчитаны коэффициенты активности твердого диспрозия в жидком галлии в зависимости от температуры.

AB - Нестационарными и стационарными электрохимическими методами исследована реакция катодного восстановления ионов Dy(III) на инертном молибденовом и активном галлиевом электродах в расплавленной эвтектике NaCl–2CsCl в интервале температур 843–973 K в инертной атмосфере. В опытах использовали безводный трихлорид диспрозия фирмы “Aldrich”, а хлориды натрия и цезия подвергали дополнительной очистке от кислородсодержащих примесей методом направленной кристаллизации. Кроме этого, в экспериментальную ячейку помещали циркониевый геттер для поглощения следов кислорода и влаги, адсорбированных на внутренних стенках кварцевой пробирки. На циклической вольтамперограмме расплава NaCl–2CsCl–DyCl3 в исследуемом “электрохимическом окне” на молибденовом электроде фиксируется один катодный пик тока, соответствующий выделению металлического диспрозия, и один анодный пик тока, связанный с его растворением. Следовательно, реакция восстановления ионов Dy(III) до металла протекает в одну стадию. Используя диагностические критерии установлено, что процесс восстановления протекает необратимо и контролируется скоростью переноса заряда. Рассчитаны коэффициенты диффузии ионов \;[DyCl6]3− . Их температурная зависимость описывается уравнением lgD=−2.81−1920T±0.02 и подчиняется закону Аррениуса. Методом потенциометрии при нулевом токе определена зависимость условного стандартного потенциала пары Dy(III)/Dy от температуры. Она описывается линейным уравнением: E_{{{{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} {{\text{Dy}}}}} \right. \kern-\delimiterspace} {{\text{Dy}}}}}}^{{\text{*}}} = - \left( {3.827 \pm 0.005} \right) + \left( {6.6 \pm 0.1} \right) \cdot {{10}^{{ - 4}}} \cdot T \pm 0.003{\text{\;}}\,\,{\text{{\CYRV}}}. Определены изменение условной стандартной энергии Гиббса, энтальпии и энтропии реакции образования трихлорида диспрозия из элементов в расплавленной эвтектике NaCl–2CsCl. На циклической вольтамперограмме расплава NaCl–2CsCl–DyCl3, полученной на галлиевом электроде, наблюдается процесс сплавообразования, который предшествует выделению металлического диспрозия на катоде. Методом потенциометрии при нулевом токе установлена зависимость условного стандартного потенциала сплава Dy–Ga от температуры. Полученная зависимость описывается линейным уравнением: E_{{{{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{Dy}}\left( {{\text{III}}} \right)} {{\text{Dy}}}}} \right. \kern-\delimiterspace} {{\text{Dy}}}}}}^{{\text{*}}} = - \left( {3.092 \pm 0.006} \right) + \left( {3.6 \pm 0.2} \right) \cdot {{10}^{{ - 4}}} \cdot T{\text{\;}} \pm 0.005\,\,{\text{{\CYRV}}}. Рассчитаны коэффициенты активности твердого диспрозия в жидком галлии в зависимости от температуры.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46506641

U2 - 10.31857/S0235010621050091

DO - 10.31857/S0235010621050091

M3 - Статья

SP - 515

EP - 524

JO - Расплавы

JF - Расплавы

SN - 0235-0106

IS - 5

ER -