Моделирование термодинамических свойств растворов в системах, содержащих соли щелочных, щелочноземельных элементов, цинка и висмута как этап создания программного комплекса для расчетов равновесий в системах разной природы и компонентностиНИР

Modeling of solution thermodynamic properties in systems with salts of alkaline, alkaline earth elements, zinc and bismuth as a stage of a software complex creation for calculations of equilibria in systems of different nature and dimension

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 21 августа 2019 г.-30 августа 2020 г. Моделирование термодинамических свойств растворов в системах, содержащих соли щелочных, щелочноземельных элементов, цинка и висмута как этап создания программного комплекса для расчетов равновесий в системах разной природы и компонентности
Результаты этапа: Впервые методом потенциометрии с ионоселективными электродами получены данные о термодинамических свойствах растворов в системе Li2CO3 – H2O при трёх температурах (10, 25, 40 0С) и четырёх парциальных давлениях углекислого газа (10–3, 10–2, 10–1, 1 атм.) в интервале концентраций соли 0,01 – 0,16 моль/кг. На основе результатов потенциометрических измерений и данных о растворимости карбоната лития проведено термодинамическое моделирование системы Li2CO3 – H2O. Важным выводом данной части работы является заключение о необходимости контроля давления углекислого газа в системе при проведении экспериментов. Результаты исследований опубликованы в журнале из перечня Q1. Проведено термодинамическое моделирование системы Na2CO3 – Li2CO3 – H2O. Полученные параметры модели позволили описать растворимость карбоната натрия в присутствии карбоната лития. Для проверки корректности предложенной модели и, при необходимости, уточнения ее параметров, требуется проведение дополнительных экспериментов по определению растворимости карбоната лития в указанной системе и /или выборочному изучению термодинамических свойств трёхкомпонентных растворов. Впервые получены экспериментальные данные по давлению насыщенного пара воды над растворами системы CaCl2 – Ca(NO3)2 – H2O при трёх температурах (15, 25, 35 0С) статическим методом. Модернизирована методика проведения эксперимента при изучении растворов высокой вязкости. По сравнению с литературными данными использован более надежный метод определения свойств концентрированных растворов, расширен температурный и концентрационный диапазон исследований. Полученные результаты планируется использовать для термодинамического моделирования системы CaCl2 – Ca(NO3)2 – H2O на следующем этапе работы.
2 1 сентября 2020 г.-30 августа 2021 г. Моделирование термодинамических свойств растворов в системах, содержащих соли щелочных, щелочноземельных элементов, цинка и висмута как этап создания программного комплекса для расчетов равновесий в системах разной природы и компонентности
Результаты этапа: Планы этапа выполнены не в полном объеме из=за болезни исполнителя и его ухода в академический отпуск. Остаток средств возвращен в РФФИ. К важнейшим результатам 2-го этапа реализации проекта можно отнести: 1. Термодинамическое моделирование системы H2O– Zn(NO3)2. С помощью бинарных параметров взаимодействия впервые получено адекватное описание активности компонентов, плотности и теплоёмкости растворов в широком диапазоне температур и концентраций. Результаты расчета фазовой диаграммы системы H2O – Zn(NO3)2 демонстрируют отличное согласие с экспериментом. 2. Адекватное описание активности и растворимости в тройной системе H2O – Ca(NO3)2 – Zn(NO3)2 как результат оптимизации тройных параметров взаимодействия нитратов кальция и цинка. 3. Объяснение низкотемпературного роста теплоемкости Cp и объема V при бесконечном разведении с использованием оригинального подхода, предложенного в рамках выполнения проекта. Моделирование висмут содержащих систем не проводилось, так как в литературе отсутствуют необходимые данные, а провести собственный эксперимент не удалось в силу указанной выше причины.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".