Взаємодія діоксиду титану з евтектичними сольовими сумішами фторидів лужних металів і тетрафториду цирконію

Abstract

Методом ізотермічного насичення досліджено розчинність TiO₂ в евтектичних фторидних розплавах систем LiF—ZrF₄, NaF—ZrF₄ та KF—ZrF₄ у температурному інтервалі 873—1073 К. Вміст титану в пробі визначали методом мас-спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою (ICP-MS). Виявлено, що за однакової температури рівноважний вміст діоксиду титану збільшується зі зростанням іонного радіусу лужного металу, що входить до складу розплаву-розчинника. Залежність розчинності від температури задовільно апроксимується рівнянням прямої в координатаx lnS—1/T. Рентгенофазовим аналізом встановлено, що розчинення є результатом хімічної взаємодії TiO₂ з фторцирконатним розплавом із утворенням фтортитанатів лужних металів. Досліджено вплив розчиненого оксиду на електропровідність розплавленої сольової суміші.

Методом изотермического насыще- ния исследована растворимость TiO₂ в эвтектических фторидных расплавах систем LiF— ZrF₄, NaF— ZrF₄ и KF— ZrF₄ в температурном интервале 873 —1073 К. Содержание титана в пробе определено методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Обнаружено, что при одинаковой температуре равновесное содержание диоксида титана увеличивается с ростом ионного радиуса щелочного металла, входящего в состав расплава-растворителя. Зависимость растворимости от температуры удовлетворительно аппроксимируется уравнением прямой в координатах lnS—1/T. Рентгенофазовым анализом установлено, что растворение является результатом химического взаимодействия TiO₂ с фторцирконатным расплавом с образованием фтортитанатов щелочных металлов. Исследовано влияние растворенного оксида на электропроводность расплавленной солевой смеси.

The solubility of TiO₂ in eutectic fluoride melts of systems LiF—ZrF₄, NaF—ZrF₄ and KF—ZrF₄ was investigated by the methods of isothermal saturation in the temperature range 873—1073 K. The concentration of titanium in the sample was determined by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS). Revealed that at the same temperature equilibrium content of titanium dioxide increases with increasing ionic radius of alkali metal that is part of the melt-solvent. Dependence of solubility on temperature satisfactorily approximated by the equation in line coordinates lnS—1/T. X-ray diffraction analysis revealed that dissolution is the result of chemical interaction with TiO₂ fluorzirconate melt with the formation fluortitanate alkali metals. The influence of dissolved oxide in the electrical conductivity of molten salt mixture was investigated.