Độ dẫn nhiệt mol của muối nóng chảy

Ionics - Tập 22 - Trang 143-149 - 2015
A. Redkin1, Yu. Zaikov1,2, O. Tkacheva1, S. Kumkov3,2
1Institute of High-Temperature Electrochemistry, Yekaterinburg, Russian Federation
2Ural Federal University, Yekaterinburg, Russian Federation
3Institute of Mathematics and Mechanics, Yekaterinburg, Russian Federation

Tóm tắt

Phân tích dữ liệu độ dẫn nhiệt có sẵn cho các muối kiềm và kiềm thổ nóng chảy, được thực hiện bằng phương pháp bình phương tối thiểu chuẩn và phân tích khoảng, cho thấy rằng độ dẫn nhiệt mol của các halogen muối kiềm và nitrat kiềm ở nhiệt độ gần điểm nóng chảy của chúng có giá trị không đổi, lần lượt bằng 19,08 và 23,42 W · m2 · mole−1 · K−1 · 10−6. Độ dẫn nhiệt mol của các muối nóng chảy có ion hai điện tích cao gấp đôi so với muối đơn điện. Điều này có nghĩa là độ dẫn nhiệt mol phụ thuộc vào điện tích của các ion cấu thành muối. Độ dẫn nhiệt mol (tương đương) được tìm thấy là không phụ thuộc vào nhiệt độ. Điều này cho phép đánh giá độ dẫn nhiệt của các hỗn hợp muối nóng chảy. Độ dẫn nhiệt cho một số hỗn hợp nóng chảy (LiF-KF, CsCl-BaCl2, NaNO3-KNO3) được tính toán với độ dẫn nhiệt tương đương được coi là một hằng số.

Từ khóa

#độ dẫn nhiệt #muối nóng chảy #ion #nhiệt độ

Tài liệu tham khảo

Thonstad J, Fellner P, Haarberg G, Hıves J, Kvande H, Sterten A (2001) Aluminium electrolysis: fundamentals of the Hall-Heroult process, 3rd edn. Aluminium Verlag, Dusseldorf Sytchev J, Kaptay G (2009) Influence of current density on the erosion of a graphite cathode andelectrolytic formation of carbon nanotubes in molten NaCl and LiCl. Electrochim Acta 54:6725–673. doi:10.1016/j.electacta.2009.06.0 Masset P, Guidotti R (2007) Thermal activated (thermal) battery technology: part II molten salt electrolytes. J Power Sources 164:397–414. doi:10.1016/j.jpowsour.2006.10.080 Khokhlov V, Afonichkin V, Ignatiev V (2009) Evaluating physical properties of molten salt reactor fluoride mixtures. J Fluor Chem 130:30–37. doi:10.1016/j.jfluchem.2008.07.018 Korenko M, Straka M, Uhlir J, Szatmary L, Abramova M, Simurda M (2014) Phase analysis of solidified KF-(LiF-NaF-UF4)-ZrF4 molten electrolytes for electrowinning of uranium. J Radioanal Nucl Chem 302:549–554. doi:10.1016/j.jnucmat.2013.04.078 Beneš O, Konings RJM (2009) Thermodynamic properties and phase diagrams of fluoride salts for nuclear applications. J Fluor Chem 130:22–29. doi:10.1016/j.jfluchem.2008.07.014 Ishii Y, Sato K, Salanne M, Madden P, Ohtori N (2014) Thermal conductivity of molten alkali metal fluorides (LiF, NaF, KF) and their mixtures. J Phys Chem B 118:3385–3391. doi:10.1021/jp411781n Gheribi A, Torres J, Chartrand P (2014) Recommended values for the thermal conductivity of molten salts between the melting and boiling points. Sol Energy Mater Sol Cells 126:11–25. doi:10.1016/j.solmat.2014.03.028 Hossain M, Kassaee M, Jeter S, Teja A (2014) A new model for the thermal conductivity of molten salts. Int J Thermophys 35:246–255. doi:10.1007/s10765-014-1573-9 Khokhlov V, Korzun I, Dokutovich V, Filatov E (2011) Heat capacity and thermal conductivity of molten ternary lithium, sodium, potassium, and zirconium fluorides mixtures. J Nucl Mater 410:32–38. doi:10.1016/j.jfluchem.2008.07.018 Smirnov M, Khokhlov V, Filatov E (1987) Thermal conductivity of molten halides and their mixtures. Electrochim Acta 32:1019–1026. doi:10.1016/0013-4686(87)90027-2 Filatov E, Khokhlov V, Minchenko V, Hechkin G (1999) Thermal conductivity and thermal diffusivity of molten binary mixtures Li, Cs, Ba, La/Cl. Melts 5:58–62 Tufeu P, Petitet J, Denelou L, Neindre B (1985) Experimental determination of the thermal conductivity of molten pure salts and salt mixtures Int. J Thermopysics 4:315–330 Omotani T, Nagashima A (1984) Thermal conductivity of molten salts, HTS and the LiNO3,-NaNO3 system, using a modified transient hot-wire method. J Chem Eng Data 29:1–3. doi:10.1021/je00035a001 Kitade S, Koboyashi Y, Nagasaka Y, Nagashima A (1989) Measurement of the thermal conductivity of molten KNO3 and NaNO3 by transient hot-wire method with ceramic coated probes. High Temp-High Pressures 21:219–224 Nakazawa N, Nagasaka Y, Nagashima A (1992) Experimental determination of the thermal diffusivity of molten alkali halides by the forced Rayleigh scattering method. II. Molten NaBr, KBr, RbBr, and CsBr. Int J Thermophys 13:753–762 Nakazawa N, Nagasaka Y, Nagashima A (1992) Experimental determination of the thermal diffusivity of molten alkali halides by the forced Rayleigh scattering method. III. molten NaI, KI, RbI, and CsI. Int J Thermophys 13:763–772 Nakazawa N, Nagasaka Y, Nagashima A (1992) Experimental determination of the thermal diffusivity of molten alkali halides by the forced Rayleigh scattering method. I Molten LiCl, NaCl, KCl, RbCl, and CsCl. Int J Thermophys 13:555–574 Kumkov S., . Mikushina Yu.(2013) . Interval Approach to Identification of Catalytic Process Parameters Reliable Computing, 19:197–214 Thermodynamic properties of individual substances, Edited by Glushko, V.P. Volume 4, book 2. Nauka, Мoscow, 1982 Smirnov M, Stepanov V (1982) Density and surface tension of molten alkali halides and their mixtures. Electrochim Acta 27:1551–1563. doi:10.1016/00134686(82)80082-0 Jaulin L., Kieffer M., Didrit O. and Walter E. Applied Interval Analysis. Springer Verlag, 391 pages (2001) Janz G., Damper W., Lakshminarayanan G., Lorenz P., Tomkins R. (1968) Molten Salts: Volume 1, Electrical Conductance, Density and Viscosity Data. NSRDS-NBS 15. Gustafsson S, Halling N, Kjellander R (1968) Optical determination of thermal conductivity with a plane source technique II. Molten LiNO3, RbNO3 and CsNO3. Z Naturforsch 23A:682–686 Gustafsson S, Halling N, Kjellander R (1968) Optical determination of thermal conductivity with a plane source technique, I. Molten sodium nitrate and potassium nitrate. Z Naturforsch 23A:44–47 McDonald J, Davis T (1970) Thermal conductivity of binary mixtures of alkali nitrates. J Phys Chem 74(4):725–730. doi:10.1021/j100699a007 Filatov E, Kodintseva A, Khoklov V (2005) Thermal conductivity of crystalline and molten alkaline earth chlorides near melting point. Melts 2:11–15 Otsubo Y, Nagasaka Y, Nagashima A (1998) Experimental study on the forced Rayleigh scattering method using CO2 laser (3rd report, measurement of molten single carbonates and their binary and ternary mixtures). Trans Jpn Soc Mech Eng 64(619):806–813 Turnbull A (1961) The thermal conductivity of molten salts. II. Theory and results for pure salts. Aust J Appl Sci 12:324–327 Redkin A, Tkacheva O (2010) Electrical conductivity of molten fluoride–oxide melts. J Chem Eng Data 55:1930–1939. doi:10.1021/je9009255 Ohtori N, Oono T, Takase K (2009) Thermal conductivity of molten alkali halides: temperature and density dependence. J Chem Phys 130:044505–5. doi:10.1063/1.3064588 Omotani T, Nagasaka Y, Nagashima A (1982) Measurement of the thermal conductivity of KNO3-NaNO3 mixtures using a transient hot-wire method with a liquid metal in a capillary probe. Int J Thermophys 3:17–26 DiGuilio R, Teja A (1992) The thermal conductivity of the molten NaNO3-KNO3 eutectic between 525 and 590 K. Int J Thermophys 13:575–592 Redkin A, Nikolaeva E, Dedyukhin A, Zaikov Y (2012) The electrical conductivity of chloride melts. Ionics 18:255–265. doi:10.1007/s11581-011-0624-5 Janz G. J., Krebs U, Siegenthaler H. F. and Tomkins R. P. T. (1972) Molten Salts: Volume 3 Nitrates, Nitrites, and Mixtures: Electrical Conductance, Density, Viscosity, and Surface Tension Data J. Phys. Chem. Ref. Data 1, 581 (1972); http://dx.doi.org/10.1063/1.3253103 Janz G (1988) Thermodynamic and transport properties for molten salts: correlation equations for critically evaluated density, surface tension, electrical conductance, and viscosity data. J Phys Chem Ref Data 17(2):1–307