stringtranslate.com

Расплавленная соль

Расплавленный FLiBe ( 2 LiF · BeF 2 )

Расплавленная соль — это соль , которая находится в твердом состоянии при стандартной температуре и давлении, но становится жидкой из-за повышенной температуры. Соль, которая находится в жидком состоянии даже при стандартной температуре и давлении, обычно называется ионной жидкостью комнатной температуры , а расплавленные соли технически являются классом ионных жидкостей.

Примеры

Для справки: расплавленный хлорид натрия , поваренная соль имеет температуру плавления (т.пл.) 801 °C (1474 °F). Разработаны различные эвтектические смеси с более низкими температурами плавления:

Хлориды

Нитраты

Нитраты щелочных металлов относительно низкоплавкие и термически стабильные. Наименее стабильный, LiNO 3 (т.пл. 255 °C (491 °F)) разлагается только при 474 °C (885 °F). На другом полюсе, нитрат цезия плавится при 414 °C (777 °F) и разлагается при 584 °C. [2]

Использует

Расплавленные соли имеют разнообразное применение.

Производство магния и алюминия

Одним из промышленных применений является производство магния, которое начинается с получения хлорида магния путем хлорирования оксида магния :

MgO + C + Cl2 MgCl2 + CO

Электролиз полученного расплавленного хлорида магния проводят при температуре 700 °C (1292 °F): [6]

MgCl2 Mg + Cl2

Металлический алюминий получают из оксидов алюминия электролизом расплавленной смеси гексафторалюмината натрия и глинозема при температуре 950 °C (1740 °F). Это преобразование называется процессом Холла-Ару . [7]

Передача тепла

Расплавленные соли (фторид, хлорид и нитрат ) могут использоваться в качестве теплоносителей , а также для хранения тепла . Это хранение тепла используется в концентрированных солнечных электростанциях. [8] [9]

Реакторы на расплавленной соли — это тип ядерного реактора, который использует расплавленную соль(и) в качестве охладителя или растворителя, в котором растворяется расщепляемый материал. Экспериментальные соли с использованием лития могут быть образованы с температурой плавления 116 °C, при этом сохраняя теплоемкость 1,54 Дж/(г·К). [4]

Другие применения

Смеси расплавленных хлоридных солей обычно используются в качестве закалочных ванн для различных видов термической обработки сплавов , таких как отжиг и мартенситная закалка стали . Смеси цианидов и хлоридных солей используются для поверхностной модификации сплавов, такой как цементация и нитроцементация стали .

Криолит ( фтористая соль) используется в качестве растворителя оксида алюминия при производстве алюминия по процессу Холла-Эру .

Фтористые, хлоридные и гидроксидные соли могут использоваться в качестве растворителей при пиропереработке ядерного топлива .

Расплавленные соли при температуре окружающей среды

Расплавленные при температуре окружающей среды соли (также известные как ионные жидкости ) присутствуют в жидкой фазе при стандартных условиях температуры и давления . Примерами таких солей являются смесь бромида N -этилпиридиния и хлорида алюминия , открытая в 1951 году [10] и нитрат этиламмония, открытый Полом Уолденом . Другие ионные жидкости используют преимущества асимметричных четвертичных аммониевых катионов, таких как алкилированные ионы имидазолия , и больших разветвленных анионов, таких как ион бистрифлимида .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Джонсон, Кит Э.; Паньи, Ричард М. (2012). «Жидкие соли для реакций». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . С. 1–35. doi :10.1002/0471238961.liqupagn.a01. ISBN 9780471484943.
  2. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 469. ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ "Свойства расплавленных солей"
  4. ^ ab Reddy, Ramana G. "Novel Molten Salts Thermal Energy Storage for Concentrating Solar Power Generation" стр. 9 Инженерный колледж Университета Алабамы . Получено 9 декабря 2014 г.
  5. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 90. ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. ^ Крамер, Дебора А. (2010). «Магний и магниевые сплавы». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . С. 1–55. doi :10.1002/0471238961.1301071423091219.a01.pub3. ISBN 9780471484943.
  7. ^ Грэмс, Г. В.; Конли, Б.; Шейх, Т.; Этвуд, Д. А. (2004). «Галогениды алюминия и нитрат алюминия». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . doi : 10.1002/0471238961.0112211307180113.a01.pub3. ISBN 9780471484943.
  8. ^ "Системы расплавленных солей и другие приложения связаны с солнечными электростанциями" (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL). Архивировано из оригинала (PDF) 2011-10-19 . Получено 2011-09-06 .
  9. ^ Бауэр, Томас; Оденталь, Кристиан; Бонк, Александр (апрель 2021 г.). «Хранилище расплавленной соли для производства электроэнергии». Chemie Ingenieur Technik (на немецком языке). 93 (4): 534–546. doi : 10.1002/cite.202000137. ISSN  0009-286X. S2CID  233913583.
  10. ^ Херли, Фрэнк Х.; Вайер, Томас П. (1951). «Электроосаждение металлов из расплавленных четвертичных аммониевых солей». Журнал электрохимического общества . 98 (5): 203. doi :10.1149/1.2778132.

Библиография

Внешние ссылки