Расчет термодинамических свойств щелочных борогерманатов и германосиликатов
Аннотация
выполнялась с помощью регрессионного анализа на основе классического аддитивного
метода Неймана-Коппа. Устанавливающая зависимость между величинами термодинамических (термохимических) потенциалов и структурой веществ (базовых веществ) была
рассчитана по уравнению множественной регрессии. В работе было необходимо введение
дополнительных термодинамических ограничений, обусловленных свойствами базовых
компонентов. Исследование закономерностей изменения энтальпии образования из простых веществ в рядах боратов, алюминатов, фторалюминатов, арсенатов щелочных металлов, а также алюминатов и арсенатов щелочноземельных металлов показали, что ярко выраженную зависимость от молекулярной массы однотипных структурных единиц имеют
их избыточные функции.
С помощью регрессионного анализа были установлены зависимости стандартной
энтропии для силикатов, боратов и германатов лития, натрия и калия от состава; получены уравнения стандартных энтальпии образования и теплоем кости. С целью улучшения качества регрессионного анализа уравнения были получены с помощью весовых коэффициентов, которые для оксидов Li2O, Na2O, K2O вычислялись пропорционально доли
германатной, силикатной и боратной части, соответственно. По результатам исследования получена сводная таблица сравнения экспериментальных и расчетных значений энтальпии образования для некоторых борогерманатов калия из которой видно, что отклонение между этими значениями менее 5 %. В работе получены расчетные значения термодинамических функций щелочных борогерманатов и германосиликатов в кристаллическом состоянии.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Lin, Z.E. Synthesis and structure of KBGe2O6: the first chiral zeotype borogermanate with 7-ring channels / Z.E. Lin, J. Zhang, G.Y. Yang // Inorg. Chem. – 2003. – V. 42, No. 6. – P. 1797–1799. DOI: 10.1021/ic020511h
Pan, Ch.-Y. A new zeotype borogermanate β-K2B2Ge3O10: synthesis, structure, property and conformational polymorphism / C.-Y. Pan, H.-D. Mai, G.-Y. Yang // Microporous Mesoporous Mater. – 2013. – V. 168. – P. 183–187. DOI: 10.1016/j.micromeso.2012.09.004
CsBxGe6-xO12 (x = 1): a zeolite sodalite-type borogermanate with a high Ge/B ratio by partial boron substitution / R. Pan, J.W. Cheng, B.F. Yang, G.Y. Yang // Inorg. Chem. – 2017. – V. 56, No. 5. – P. 2371–2374. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b03002
A borogermanate with three-dimensional open-framework layers / D.-B. Xiong, J.-T. Zhao, H.-H. Chen, X.-X. Yang // Chem. Eur. J. – 2007. – V. 13, No. 35. – P. 9862–9865. DOI: 10.1002/chem.200701009
Cs2GeB4O9: a new second-order nonlinear-optical crystal / X. Xu, C.L. Hu, F. Kong et al. // Inorg. Chem. – 2013. – V. 52, No. 10. – P. 5831–5837. DOI: 10.1021/ic302774h
Synthesis and characterization of a layered silicogermanate PKU-22 and its topotactic condensation to a three-dimensional STI-type zeolite / Y. Chen, S. Huang, X.L. Wang et al. // Cryst. Growth & Des. – 2017. – V. 17, No. 10. – P. 5465–5473. DOI: 10.1021/acs.cgd.7b01000
Synthesis and characterization of CIT-13, a germanosilicate molecular sieve with extra-large pore openings / J.H. Kang, M.E. Davis, D.Xie et al. // Chem. Mater. – 2016. – V. 28, No. 17. – P. 6250–6259. DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b02468
The mechanism of the initial step of germanosilicate formation in solution: a first-principles molecular dynamics study / T.T. Trinh, X. Rozanska, F. Delbecq et al. // Chem. Phys. – 2016. – V. 18, No. 21. – P. 14419–14425. DOI: 10.1039/C6CP01223J
Gao, Y.-H. Hydrothermal synthesis and thermodynamic properties of 2ZnO•3B2O3•3H2O / Y.-H. Gao, Z.-H. Liu, X.-L. Wang // J. Chem. Thermodyn. – 2009. – V. 41, No. 6. – P. 775–778. DOI: 10.1016/j.jct.2008.12.012
Thermochemical properties of microporous materials for two borogermanates, β-K2[B2Ge3O10] and NH4[BGe3O8] / N. Kong, H.-H. Zhang, J. Wang, Z.-H. Liu // J. Chem. Thermodyn. – 2016. – V. 92. – P. 29–34. DOI: 10.1016/j.jct.2015.08.032
Zhang, Y. Thermodynamic properties of microporous crystals for two hydrated borogermanates, K2[Ge(B4O9)]•2H2O and K4[B8Ge2O17(OH)2] / Y. Zhang, S. Lei, Z.-H. Liu // J. Chem. Thermodyn. – 2013. – V. 61. – P. 27–31. DOI: 10.1016/j.jct.2013.01.027
Methods for calculating and matching thermodynamic properties of silicate and borate compounds / O.N. Koroleva, M.V. Shtenberg, V.A. Bychinsky et al. // Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. – 2017. – V. 9, No. 1. – P. 39–48. DOI: 10.14529/chem170105
Расчет энтальпии образования, стандартной энтропии и стандартной теплоемкости щелочных и щелочно-земельных германатов / М.В. Штенберг, В.А. Бычинский, О.Н. Королева и др. // Журн. неорг. химии. – 2017. – T. 62, № 11. – C. 1468–1473. DOI: 10.7868/S0044457X17110071
Spencer, P.J. Estimation of thermodynamic data for metallurgical applications / P. J. Spencer // Thermochim. Acta. – 1998. – V. 314, No. 1–2. – P. 1–21. DOI: 10.1016/S0040-6031(97)00469-3
Aja, S.U. On estimating the thermodynamic properties of silicate minerals / S.U. Aja, S.A. Wood, A.E. Williams-Jones // Eur. J. Mineral. – 1992. – V. 4, No. 6. – P. 1251–1264. DOI: 10.1127/ejm/4/6/1251
Chermak, J.A. Estimating the thermodynamic properties of silicate minerals at 298 K from the sum of polyhedral contributions / J.A. Chermak, J.D. Rimstidt // Am. Mineral. – 1989. – V. 74, No. 9–10. – P. 1023–1031.
La Iglesia, A. Estimating the thermodynamic properties of phosphate minerals at high and low temperature from the sum of constituent units / A. La Iglesia // Estud. geol. – 2009. – V. 65, No. 2. – P. 109–119. DOI: 10.3989/egeol.39849.060
La Iglesia, A. Estimation of thermodynamic properties of mineral carbonates at high and low temperatures from the sum of polyhedral contributions / A.La Iglesia, J.F. Félix // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1994. – V. 58, No. 19. – P. 3983–3991. DOI: 10.1016/0016-7037(94)90261-5
Billon, S. Prediction of enthalpies of formation of hydrous sulfates / S. Billon, P. Vieillard // Am. Mineral. – 2015. – V. 100, No. 2–3. – P. 615–627. DOI: 10.2138/am-2015-4925
Li, J. Calculation of thermodynamic properties of hydrated borates by group contribution method / J. Li, B. Li, S. Gao // Phys. Chem. Miner. – 2000. – V. 27, No. 5. – P. 342–346. DOI: 10.1007/s002690050263
Mattigod, S.V. A method for estimating the standard free energy of formation of borate minerals / S.V. Mattigod // Soil Sci. Soc. Am. J. – 1983. – V. 47, No. 4. – P. 654–655. DOI: 10.2136/sssaj1983.03615995004700040009x
Подготовка термодинамических свойств индивидуальных веществ к физико-химическому моделированию высокотемпературных технологических процессов / А.А. Тупицын, А.В. Мухетдинова, В.А. Бычинский, Н.А. Корчевин. – Иркутск: Иркутский государственный университет, 2009. – 303 с.
JANAF thermochemical tables / Ed. by M. W. Chase. – 3 ed. – Washington, 1985. – V. 14. – 926 p.
Бабушкин, В.И. Термодинамика силикатов / В.И. Бабушкин, О.П. Мчедлов-Петросян, Г.М. Матвеев. – М.: Издательство литературы по строительству, 1972. – 351 с.
Термические константы веществ: справочник / сост. В.П. Глушко. – 2 изд. – М.: ВИНИТИ, 1981. – T. 10, ч. 2. – 441 с.
Термодинамические свойства индивидуальных веществ: справочник / сост. Л.В. Гурвич. – 3 изд. – М.: Наука, 1982. – T. 4, кн. 1. – 623 с.
Расчет стандартных термодинамических потенциалов сульфатов и гидроксосульфатов алюминия / О.В. Еремин, О.С. Русаль, В.А. Бычинский и др. // Журн. неорг. химии. – 2015. – T. 60, № 8. – C. 1048–1055. DOI: 10.7868/S0044457X15080085
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.