Отправить статью по E-mail 
Измерение вязкости расплава серы методом протонной микроскопии
- Авторы: Хурчиев А.О.1, Гаврилин Р.О.1, Скобляков А.В.1, Канцырев А.В.1, Голубев А.А.1, Минцев В.Б.2, Николаев Д.Н.2, Шилкин Н.С.2, Беликов Р.С.3
-
Учреждения:
- НИЦ «Курчатовский институт»
- ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН
- Goethe University Frankfurt
- Выпуск: № 10 (2024)
- Страницы: 28-35
- Раздел: Радиационные методы
- URL: https://bakhtiniada.ru/0130-3082/article/view/266822
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0130308224100035
- ID: 266822
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Сера — вещество с аномальной зависимостью вязкости от температуры. Была создана экспериментальная установка для исследования вязкости серы при давлениях до 100 бар и температурах до 500 °С. Для визуализации процесса падения шарика из карбида вольфрама, расположенного в расплаве серы, использовался метод протонной радиографии. Эксперимент проводился на протонном микроскопе PRIOR-II (Институт тяжелоионных исследований, GSI, Дармштадт, Германия). В данном эксперименте для протонной радиографии впервые применялся режим работы ускорителя SIS-18 с медленным выводом пучка. Была измерена вязкость расплава серы при давлении 90 бар и температурах 190—320 °С. Показано, что на вязкость серы имеют большое влияние примеси, в том числе сероводород, который появляется в расплаве серы при высоких температурах.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
А. О. Хурчиев
НИЦ «Курчатовский институт»
Автор, ответственный за переписку.
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Москва
Р. О. Гаврилин
НИЦ «Курчатовский институт»
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Москва
А. В. Скобляков
НИЦ «Курчатовский институт»
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Москва
А. В. Канцырев
НИЦ «Курчатовский институт»
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Москва
А. А. Голубев
НИЦ «Курчатовский институт»
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Москва
В. Б. Минцев
ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Черноголовка
Д. Н. Николаев
ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Черноголовка
Н. С. Шилкин
ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН
Email: ayuxa@inbox.ru
Россия, Черноголовка
Р. С. Беликов
Goethe University Frankfurt
Email: ayuxa@inbox.ru
Германия, Frankfurt am Main
Список литературы
- Sofekun G.O. Rheometric Properties of Pure Liquid Elemental Sulfur. Master’s thesis. Calgary, Canada: University of Calgary, 2017.
- Steudel R. Liquid sulfur // Top. Curr. Chem. 2003. No. 230. P. 81—116.
- Doi T. Physico-chemical properties of sulfur. 1. Pressure effects on viscosity of liquid // Rev. Phys. Chem. Jap. 1963. No. 33. P. 41—52.
- Tobolsky A.V., Eisenberg A. Equilibrium Polymerization of Sulfur // J. Am. Chem. Soc. 1959. V. 81. P. 780—782.
- Touro F.J., Wiewiorowski T.K. Viscosity-chain length relationship in molten sulfur system // J. Phys. Chem. 1966. V. 70. P. 239—241.
- Eisenberg A. The viscosity of liquid sulfur: A mechanistic reinterpretation // Macromolecules. 1968. No. 2. P. 44—48.
- Cates M.E. Theory of the viscosity of polymeric liquid sulfur // Europhys. Lett. 1987. No. 4. P. 497—502.
- Bacon R., Fanelli R. The viscosity of sulfur // J. Am. Chem. Soc. 1943. V. 65. P. 639—648.
- Terasaki H., Kato T., Funakoshi K., Suzuki A., Urakawa S. Viscosity of sulfur under high pressure // J. Phys., Condens. Matt. 2004. V. 16. P. 1707—1714.
- Powell E., Eyring H. The properties of liquid sulfur // J. Am. Chem. Soc. 1943. V. 65. P. 648–654.
- Sukara Reynold E., Secco Richard A. Viscosity of liquid sulfur at 4.5 GPa in the L and L’ regions // High Pressure Research: An International Journal. 2012. No. 32:4. P. 451—456.
- Kantsyrev A.V., Golubev A.A., Bogdanov A.V., Demidov V.S., Demidova E.V., Ladygina E.M., Markov N.V., Skachkov V.S., Smirnov G.N., Rudskoy I.V., Kuznetsov A.P., Khudomyasov A.V., Sharkov B.Yu., Dudin S.V., Kolesnikov S.A., Mintsev V.B., Nikolaev D.N., Ternovoi V.Ya., Utkin A.V., Yuriev D.S., Shilkin N.S., Fortov V.E., Turtikov V.I., Burtsev V.V., Zhernokletov M.V., Zavialov N.V., Kartanov S.A., Mikhailov A.L., Rudnev A.V., Tatsenko M.V., Varentsov D.V., Shestov L.M. TWAC-ITEP Proton Microscopy Facility // Instruments and Experimental Techniques. 2014. V. 57. No. 1. P. 1—10.
- Varentsov D., Antonov O., Bakhmutova A., Barnes C.W., Bogdanov A., Danly C.R., Efimov S., Endres M., Fertman A., Golubev A.A., Hoffmann D.H.H., Ionita B., Kantsyrev A., Krasik Ya.E., Lang P.M., Lomonosov I., Mariam F.G., Markov N., Merrill F.E., Mintsev V.B., Nikolaev D., Panyushkin V., Rodionova M., Schanz M., Schoenberg K., Semennikov A., Shestov L., Skachkov V.S., Turtikov V., Udrea S., Vasylyev O., Weyrich K., Wilde C., Zubareva A. Commissioning of the PRIOR proton microscope // Review of Scientific Instruments. 2016. V. 87. Is. 2. P. 023303/1—023303/8.
- Sofekun G.O., Evoy E., Lesage K.L., Chou N., Marriot R.A. The rheology of liquid elemental sulfur across the λ-transition // Journal of Rheology. 2018. V. 62. P. 469—476.
- Stashick M.J., Sofekun G.O., Marriott R.A. Modifying effects of hydrogen sulfide on the rheometric properties of liquid elemental sulfur // AIChE J. 2020. V. 66. Is. 6.
- Тимрот Д.Л., Середницкая М.А., Медведицков А.Н. Экспериментальное исследование вязкости бинарной системы сера — йод в диапазоне температур 360—900 К // Теплофизика высоких температур. 1985. Т. 23. № 5. C. 882—889.
Дополнительные файлы
