Расчет изотермической сжимаемости расплавов галогенидов калия и бинарных смесей KI–KX (X = F, Cl, Br) методом молекулярной динамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом классической молекулярной динамики проведены расчеты изотермической сжимаемости (T) индивидуальных галогенидов калия и некоторых бинарных смесей, а именно KI–KX (X = F, Cl, Br). Моделирование расплавов галогенидов калия с использованием парного потенциала Борна–Майера–Хаггинса показало хорошее согласие рассчитанных величин изотермической сжимаемости и экспериментальных данных. Обнаружено систематическое занижение рассчитанных величин T для индивидуальных расплавов, причем максимальное различие между расчетным и экспериментальным значением составляет 24% для хлорида калия. Для бинарных смесей KI–KX (X = F, Cl, Br) экспериментальные концентрационные зависимости T при переходе от бромид-иона к фторид-иону характеризуются возрастающим отклонением от аддитивности. Показано, что уже для бинарной смеси KI–KBr, рассчитанная концентрационная зависимость T имеет ярко выраженную нелинейную зависимость. При этом максимальные различия между расчетными и экспериментальными значениями величин T наблюдаются для бинарной смеси KI–KF эквимольного состава и составляют порядка 34%.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Кобелев

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.kobelev@ihte.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Porter T., Vaka M., Steenblik P., Corte D. Computational methods to simulate molten salt thermophysical properties // Commun. Chem. 2022, 5. P. 69.
  2. Yang H., Gallagher R., Chartrand P., Gheribi A.E. // Sol. Energy. 2023. 256. P. 158–178 https://doi.org/10.1016/j.solener.2023.04.009
  3. Galashev A.Y., Abramova K.A., Vorob’ev A.S. et al. // Electrochemical Materials and Technologies. 2023. 2. № 3. P. 20232017 https://doi.org/10.15826/elmattech.2023.2.017
  4. Shishido H., Yusa N., Hashizume H. et al. Thermal design investigation for a FLiNaBe blanket system // Fusion Sci. Tech. 2017. 72. № 3. P. 382–388.
  5. Sooby E., Baty A., Benes O., McIntyre P., Pogue N., Salanne M., Sattarov A. // J. Nucl. Mater. 2013. 440. № 1-3. P. 298–303. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.04.004
  6. Минченко В.И., Степанов В.П. Ионные расплавы: упругие и калорические свойства. Екатеринбург: УрО РАН, 2008.
  7. Fumi F.G., Tosi M.P. // J. Phys. Chem. Solids. 1964. 25. P. 31–43. https://doi.org/10.1016/0022-3697(64)90159-3
  8. Ribeiro M.C.C. // J. Phys. Chem. B. 2003. 107. P. 4392–4402. https://doi.org/10.1021/jp027261a
  9. Wang J., Sun Z., Lu G., Yu J. // J. Phys. Chem. B 2014. 118. № 34. P. 10196–10206. https://doi.org/10.1021/jp5050332
  10. Frenkel D and Smit B Understanding molecular simulation: From algorithms to applications. Academic Press, 2002.
  11. Sangster M., Dixon M. // Adv. Phys. 1976. 25. P. 247–342. https://doi.org/10.1080/00018737600101392
  12. Larsen B., Forland T., Singer K. // Mol. Phys. 1973. 26. № 6. P. 1521–1532. https://doi.org/10.1080/00268977300102671
  13. Mayer J.E. // J. Chem. Phys. 1933. 1. № 4. P. 270–279. https://doi.org/10.1063/1.1749283
  14. Allen M., Tildesley D. Computer simulations of liquids. New York: Oxford University Press, 1987.
  15. Smirnov M.V., Stepanov V.P. // Electr. Acta. 1982. 27. № 11. P. 1551–1563 https://doi.org/10.1016/0013-4686(82)80082-0
  16. Nosé S. // Prog. Theor. Phys. Supp. 1991. 103. P. 1–46. https://doi.org/10.1143/PTPS.103.1
  17. Refson K. // Comp. Phys. Commun. 2000. № 3. P. 310–329 https://doi.org/10.1016/S0010-4655(99)00496-8
  18. Bockris J.O.M., Richards N.E. // Proc. Roy. Soc. A. 1957. 241. № 1224. P. 44–66 https://doi.org/10.1098/rspa.1957.0112

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис.1. Изотермическая сжимаемость в зависимости от суммы радиусов катиона и аниона соли:  ■ – полученная в результате МД расчета; ● – по литературным данным.

Скачать (34KB)
3.

Скачать (37KB)
4.

Скачать (38KB)
5. Рис. 2. Изотермическая сжимаемость при Т = 1 200 К для бинарной смеси: а – KI–KBr; б – KI–KCl; в – KI–KF. ● – расчетные и ○ – экспериментальные данные.

Скачать (38KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».