Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите страницу компании Шлюмберже Обратите внимание!
 
  Наука >> Геология >> Геохимические науки >> Петрология | Диссертации
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Научные статьиРадиоактивные газовые зонды в дифузионно-структурном анализе твердых тел и твердофазных процессов: (1)

Термодинамические свойства твердых растворов Sr, Ba, Rb- содержащих полевых шпатов: экспериментальное исследование и прикладные аспекты

Ковальский Андрей Михайлович
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

содержание

Глава 5. Термодинамическая обработка экспериментальных данных

Избыточные объемы твердых растворов (Na,Sr)- полевых шпатов

Для расчета избыточных объемов смешения в качестве опорных использовались значения параметров ячеек альбита и стронциевого цельзиана, рассчитанных в настоящей работе, а также данные работ Кролля и др. (1986) и Нагера (1974). Данные автора хорошо согласуются с результатами Бамбауэра и др. (1984). Избыточный объем смешения описывается двупараметрической моделью Маргулеса по уравнению:

Vex=XSrFsp . (1- XSrFsp) . [W1 . XSrFsp+W2 . (1- XSrFsp)]

Параметры модели следующие: W1=1.24(18); W2=7.02(36) см3/моль.

 

Расчет термодинамических свойств твердых растворов полевых шпатов по термохимическим данным

На основе полученных экспериментальных данных по растворению твердых растворов полевых шпатов и термодинамических характеристик ряда оксидов и алюмосиликатов, приведенных в литературе, рассчитаны энтальпии и свободные энергии Гиббса образования синтезированных цельзиана (BaAl2Si2O8) и его Sr- аналога (SrAl2Si2O8). По данным настоящей работы для энтальпий образования SrAl2Si2O8 и BaAl2Si2O8 из оксидов получены следующие значения:

$\Delta$ H f,ox298.15, Sr- цельзиан = -153.5$\pm$ 6.9 кДж/моль,

$\Delta$ H f,ox298.15, Ba- цельзиан = -212.5$\pm$ 6.2 кДж/моль.

При расчете энтальпий образования Sr и Ba- цельзианов из элементов получены значения:

$\Delta$ H f,el298.15, Sr- цельзиан = -4241.9$\pm$ 7.4 кДж/моль,

$\Delta$ H f,el298.15, Ba- цельзиан = -4257.7$\pm$ 7.0 кДж/моль.

Оценку отсутствующих в литературе значений величины энтропии проводили исходя из принципа аддитивности обменных реакций с близким по составу и структуре анортитом (CaAl2Si2O8) с использованием справочных данных Роби и Хэмингуэя (1995). Полученные величины (S 298.15,Sr-цельзиан=216.7$\pm$ 0.6 Дж/моль. K,

S 298.15,Ba-цельзиан=233.3$\pm$ 0.6 Дж/моль. K) использованы для расчета энтропий образования этих соединений из элементов:

$\Delta$ S f,el298.15, Sr- цельзиан = -753.81$\pm$ 4.9 Дж/моль. K;

$\Delta$ S f,el298.15, Ba- цельзиан = -743.94$\pm$ 5.0 Дж/моль. K.

На основании полученных в настоящей работе данных по энтальпиям образования цельзианов и оцененных значений энтропий, рассчитаны свободные энергии Гиббса образования изученных цельзианов из элементов:

$\Delta$ G f,el298.15, Sr- цельзиан = $\Delta$ H f,el298.15, Sr- цельзиан – T. $\Delta$ S f,el298.15, Sr- цельзиан =

= -4241.9$\pm$ 7.4 – 298.15 . (-753.81$\pm$ 4.9). 10-3 = -4017.2$\pm$ 8.9 кДж/моль

$\Delta$ G f,el298.15, Ba- цельзиан = $\Delta$ H f,el298.15, Ba- цельзиан – T. $\Delta$ S f,el298.15, Ba- цельзиан =

= -4257.7$\pm$ 7.0 – 298.15 . (-743.94$\pm$ 5.0). 10-3 = -4035.9$\pm$ 8.6 кДж/моль

 

Модели твердых растворов полевых шпатов

С целью обобщения и согласования полученных экспериментальных и имеющихся литературных данных о фазовых равновесиях и результатов термохимических и кристаллохимических исследований для систем (Na,Sr)- и (Sr,Ba)- полевых шпатов, проведено термодинамическое моделирование их твердых растворов. Согласование проводилось по двум методикам, описанным в работах Петухова (1997, 2001).

В работе использовались модели: I - с линейной зависимостью избыточной свободной энергии от температуры (H(Т)=const, S(Т)=const), II - взаимосогласованных нелинейных температурных зависимостей функций смешения (Петухов, 2001). Избыточные энтальпия и энтропия определяются через избыточную изобарную теплоемкость и, тем самым, взаимосогласуются.

Термодинамические функции твердых растворов (Na,Sr)- и (Sr,Ba)- полевых шпатов по данным моделирования двумя описанными методиками при давлении 2 кбар и температурах 600-900 С (параметры существования полевошпатовых твердых растворов) различаются незначительно. В результате моделирования получены температурные зависимости свободных энергий Гиббса обменных реакций:

1) 2NaAlSi3O8 + SrCl2 = SrAl2Si2O8 + 2NaCl + 4SiO2$\downarrow$

по модели I: $\Delta$ G = 3474.9 – T . (-23.7) Дж/моль;

по модели II: $\Delta$ G= 3447.9 – T . (-23.7) Дж/моль;

1) BaAlSi3O8 + SrCl2 = SrAl2Si2O8 + BaCl2

по модели I: $\Delta$ G= -11666.3 – T . (-8.23) Дж/моль;

по модели II: $\Delta$ G= -13141.4 – T . (-9.73) Дж/моль.

далее >>

Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования