Fluoride fluids: solubility of NaF cr in water at temperatures of 5‒443°C and thermodynamic properties of F – and NaF aq

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The solubility of NaFcr (villiaumite) in water was experimentally determined for the first time in a wide range of temperatures T = 5‒443°C and pressures P = 1‒1000 bar. At high TP-parameters, the solubility was 1.5‒4 times lower than the values predicted by the SUPCRT97 thermodynamic database. Within the HKF model, the thermodynamic properties of NaFaq were estimated and the HKF parameters of the basic ion F–, necessary for describing its properties in the region of elevated (>100°C) temperatures, were significantly refined. The obtained experimental data allow to estimate the maximum possible level of fluorine concentration in hydrothermal alkaline fluids, which is determined by the solubility of NaFcr.

作者简介

M. Tarnopolskaia

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Moscow, Russia

V. Reukov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Moscow, Russia

N. Akinfiev

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Moscow, Russia

L. Aranovich

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Moscow, Russia

A. Zotov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Moscow, Russia

参考

  1. Zaraisky G.P., Korzhinskaya V.S., Kotova N.P. Experimental Studies of Та2О5 and columbite-tantalite solubility in fluoride solutions from 300 to 550˚C and 50 to 100 MPa // Miner. Petrol. 2010. V. 99. P. 287–300.
  2. Salvi S., Fontan F., Monchoux P., Williams-Jones A.E., Moine B. Hydrothermal mobilization of high field strength elements in alkaline igneous systems: Evidence from the Tamazeght Complex (Morocco) // Econ. Geol. 2000. V. 95. P. 559–576.
  3. Reynolds J.G., Belsher J.D. A Review of Sodium Fluoride Solubility in Water // J. Chem. Eng. Data. 2017. V. 62. № 6. P. 1743–1748.
  4. Wagner W., Pruss A. The IAPWS formulation 1995 for the thermodynamic properties of ordinary water substance for general and scientific use // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2002. V. 31. P. 387–535.
  5. Tanger J.C., Helgeson H.C. Calculation of the thermodynamic and transport properties of aqueous species at high pressures and temperatures; revised equations of state for the standard // American Journal of Science 1988. V. 288. P. 19–98.
  6. Шваров Ю.В. Hch: новые возможности термодинамического моделирования геохимических систем, предоставляемые Windows // Геохимия. 2008. № 8. С. 898–903.
  7. Helgeson H.C., Kirkham D.H., Flowers G.C. Theoretical prediction of the thermodynamic behavior of aqueous electrolytes by high pressures and temperatures; IV. Calculation of activity coefficient, osmotic coefficients, and apparent molal and standard and relative partial molal properties to 600°C and 5 KB // Am. Jour. Sci. 1981. V. 291. P. 1249–1516.
  8. Majer V., Obšil M., Hefter G. et al. Volumetric behavior of aqueous NaF and KF solutions up to 350°C and 30 MPa // J. Solution Chem. 1997. V. 26. P. 847–875.
  9. Bandura A.V., Lvov S.N. The Ionization Constant of Water over Wide Ranges of Temperature and Density Special Collection: International Water Property Standards Crossmark: Check for Updates // J. Phys. Chem. 2006. V. 35. P. 15–30.
  10. Johnson J.W., Oelkers E.H., Helgeson H.C. SUPCRT92: A software package for calculating the standard molal thermodynamic properties of minerals, gases, aqueous species, and reactions from 1 to 5000 bars and 0 to 1000°C // Comp. Geosci. 1992. V. 18. P. 899–947.
  11. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. Справочник термодинамических величин. М.: Атом- издат, 1971.
  12. Глушко В.П. Термические константы веществ. Выпуск X. Ч. 1. М., 1981.
  13. Robie R.A., Hemingway B.S. Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298.15 K and 1 bar (105 pascals) pressure and at higher temperatures. U.S // Geological Survey Bulletin 2131, U.S. Government Printing Office, Washington, 1995.
  14. Shvarov Yu.V. A suite of programs, OptimA, OptimB, OptimC, and OptimS compatible with the Unitherm database, for deriving the thermodynamic properties of aqueous species from solubility, potentiometry and spectroscopy measurements // Appl. Geochem. 2015. V. 55. P. 17–27.
  15. Равич М.И. Водно-солевые системы при повышенных температурах и давлениях. М.: Наука, 1974. С. 151.
  16. Cox J.D., Wagman D.D., Medvedev V.A. CODATA Key values for thermodynamics. New York: Hemishere Publishing Corp., 1988.
  17. Лукьянова Е.В., Зотов А.В. Определение константы ассоциации NaFaq в системе NaF–NaCl–H2O при 25–75°C потенциометрическим методом // Физическая химия. 2017. Т. 91. № 4. С. 648–653.
  18. Richardson C.K., Holland H.D. The solubility of fluorite in hydrothermal solutions, an experimental study // Geochim. Cosmochim. Acta. 1979. V. 43. P. 1313–1325.
  19. Shock E.L., Sassani D.C., Willis M., Sverjensky D.A. Inorganic species in geologic fluids: Correlations among standard molal thermodynamic properties of aqueous ions and hydroxide complexes // Geochim. Cosmo. Acta. 1997. V. 61. № 5. P. 907–950.
  20. Manohar S., Atkinson G. The Effect of High Pressure on the Ion Pair Equilibrium Constant of Alkali Metal Fluorides: A Spectrophotometric Study // J. Solution Chem. 1993. V. 22. № 10. P. 859–872.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

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».