НИТУ МИСиС

В. И. Москвитин, проф., тел.: (499) 236-65-79;

А. П. Лысенко, доцент, каф. цветных металлов и золота.

Исследователи неоднократно высказывали предположения, что структура криолит-глиноземных расплавов неодинакова при малых и больших содержаниях глинозема. В настоящей статье приведены результаты измерений наиболее структурно чувствительных физико-химических свойств криолит-глиноземных расплавов — электропроводности и вязкости, а также поляризационных измерений при низких содержаниях оксида алюминия. На основании анализа полученных зависимостей, а также поляризационных измерений с использованием для сравнения оксифторида алюминия (AlOF) было показано, что при низких содержаниях глинозема в криолите диссоциация оксида алюминия протекает с образованием ионов O^2– и AlO⁺, и первый участок на поляризационных кривых может быть отнесен к насыщению поверхности платинового анода простыми ионами кислорода O_адс^2–. Второй участок на поляризационных кривых отвечает реакции разряда ионов кислорода. При увеличении содержания оксида алюминия в расплаве возможно образование сложных полимерных группировок с разветвленной цепью. Это снижает активность простых ионов кислорода и основных переносчиков тока — ионов натрия и, как следствие, понижает электропроводность. Вязкость таких расплавов растет. Они склонны к переохлаждению при кристаллизации, что и наблюдается на практике.

1. Соловьев А. Н., Каплун А. Б. Вибрационный метод измерения вязкости жидкостей. — Новосибирск : Наука, 1970.
2. Кунаев А. М., Волейник В. В., Шабденов Б. А. и др. Установка для одновременного измерения вязкости и электропроводности шлаков // Заводская лаборатория. 1972. № 8. С. 1000–1002.
3. Ушаков Д. И., Москвитин В. И., Гульдин И. Т. Влияние состава электролита на ЭДС поляризации при электролитическом производстве алюминия // Цветные металлы. 1975. № 1. С. 30–32.
4. Rolir M., Bernard M. Schema dionisation des oxides en solution dans la cryolithe fondue. La cas particulier de l'alumine // Bull. Soc. Chim. France. 1962. Vol. 939.
5. Gilbert B., Mamontov G., Begun G. M. Roman spectra of Al₂O₃ solutions in molten cryolite and other aluminum fluoride containing melts // Inorg. Nucl. Chem. Potters. 1976. Vol. 12. P. 415–424.
6. Бармин Н. М., Филяев А. Т. Поверхностное натяжение и процессы, протекающие на платине в расплаве // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2002. № 10. С. 324–325.
7. Харитонов Ю. Я., Буслаев Ю. А. Инфракрасные спектры поглощения оксифторидов некоторых металлов // Изв. АН СССР, сер. хим. 1964. Vol. 808.
8. Делимарский Ю. К., Чернов Р. В. Осциллополяроскопическое исследование фторидно-хлоридных расплавов, содержащих растворимые соединения титана // Укр. хим. журн. 1968 Т. ХХХII, № 12. С. 1285–1291.
9. Комаров В. Е., Кротов В. Е. Растворимость и механизм растворения двуокиси циркония в расплавленной эквимолярной смеси хлоридов натрия и калия // VI Всесоюзная конференция по физической химии ионов расплавов и твердых электролитов. Часть 1. — Киев : Наукова думка, 1976.