Entropia topnienia halogenków metali alkalicznych a wakansowy model procesu topnienia

Górecki, T.; Książek, K.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Entropia topnienia halogenków metali alkalicznych a wakansowy model procesu topnienia

Autorzy

Górecki T. , Książek K.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Vacancies and the entropy of melting of alkali halides

Języki publikacji

Abstrakty

Wychodząc z podstawowych założeń zaproponowanego przez autorów wakansowego modelu procesu topnienia obliczono zmianę entropii halogenków metali alkalicznych w wyniku przejścia z fazy stałej do ciekłej. Entropię topnienia [delta]Sm wyliczono jako sumę składowych związanych ze zmianą konfiguracji jonów, [delta]Sc i rozkładu częstości drgań, [delta]Sv w podsieci kationowej i anionowej w wyniku wzrostu koncentracji defektów Schottky`ego w trakcie topnienia oraz składowej [delta]Ss związanej z maksymalnie czterema stopniami swobody oscylacji i rotacji defektów Schottky`ego powstających w trakcie topnienia. Wykazano, że składowa konfiguracyjna [delta]Sc entropii jest prawie dwukrotnie mniejsza od składowej wibracyjnej[delta]Sv. Składowa [delta]Ss związana z możliwymi stopniami swobody ruchów oscylacyjnych i rotacyjnych defektów Schottky może osiągnąć wartość porównywalną z wartością składowej konfiguracyjnej [delta]Sc. Obliczone wartości całkowitej entropii topnienia wykazują dobrą zgodność z dostępnymi w literaturze danymi doświadczalnymi o entropii topnienia halogenków metali alkalicznych.

The vacancy model of the melting process was used as a starting point for calculating the entropy of alkali halides. The entropy of melting, [delta]Sm, is separated into three parts connected with the effect of vacancies on the configuration, phonon spectrum, and with possible oscillation and rotation degrees of freedom of Schottky defects created during the melting process: [delta]Sm=[delta]Sc+[delta]Sv+[delta]Ss.The results of calculation show that for all the alkali halides the configurational term, [delta]Sc, is by a factor of ~2 smaller than the vibrational term, [delta]Sv. The maximum value of the [delta]Ss term connected with the possible degrees of freedom of Schottky defects created during the melting process is comparable with configurational term [delta]Sc. The calculated value of [delta]Sm are compared with experimental data for all the alkali halides and the agreement is found to be good.

Słowa kluczowe

metale alkaliczne entropia topnienia topnienie metali model wakansowy defekt Schottky'ego

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej

Czasopismo

Zeszyty Naukowe. Fizyka / Politechnika Opolska

Rocznik

1998

Tom

z. 21

Strony

59--72

Opis fizyczny

Bibliogr. 32 poz., tab.

Twórcy

autor

Górecki T.

Zakład Fizyki, Politechnika Opolska

autor

Książek K.

Bibliografia

[1] UBBELOHDE A.R.: The Molten State of Matter: Melting and Crystal Structure, John Wiley and Sons, Chichester 1978.
[2] GLAZOW V.M., AIWAZOW A.A.: Entropia plavlenia metallov i poluprovodnikov, Metallurgia, Moskwa 1980.
[3] TURNBULL D.: The Liquid State and the Liquid-Solid Transition, Trans. AIME, 1961, t. 221, z. 6, s. 422.
[4] GÓRECKI T.: Vacancies and Changes of Physical Properties of Metals at the Melting Point, Z. Metallkunde, 1974, t. 65, z. 6, s. 426.
[5] GÓRECKI T.: Vacancies and Changes of the First Coordination Sphere Radius of Metals at the Melting Point, Z. Metallkunde, 1976, t. 67, z. 4, s. 269.
[6] GÓRECKI T.: Comments on Vacancies and Melting, Scripta Metali., 1977, t. 11, z. 10, s. 1051.
[7] GÓRECKI T.: Equilibrium Vacancy Concentration in Solid Metals at the Melting Point as Determined from Liquisol-Quenching Experiments, Ann., Chim., Sciences des materiaux, 1978, t. 3, z. 8, s. 399.
[8] GÓRECKI T.: Vacancies and Changes of the Thermal Conductivity of Metals at the Melting Point, Z. Metallkunde, 1978, t. 69, z. 11, s. 697.
[9] GÓRECKI T.: Vacancies and Changes of Surface Free Energy of Metals at the Melting Point, Z. Metallkunde, 1979, t. 70, z. 4, s. 523.
[10] GÓRECKI T.: Heat Capacity of Metals at the Melting Point and the Vacancy Mechanism of Melting, Acta Phys. Polon., 1979, t. A56, z. 4, s. 523.
[11] GÓRECKI T.: Vacancies and Generalized Melting Curve of Metals, High Temperatures - High Pressures, 1979, t. 11, z. 4, s. 683.
[12] GÓRECKI T.: Vacancy - Impurity Binding Energy and the Effective Vacancy Formation Energy as Determined from the Solidus Line for Binary A1 - Based Aluminium Alloys, Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 1983,t. 87, z. 8, s. 801.
[13] GÓRECKI T., KOSTRZEWA M.: Debye Temperature for Liquid Metals and the Vacancy of Melting, Acustica, 1993, t. 77, z. 4, s. 293.
[14] GÓRECKI T.: Vacancies and Changes of the Sound Velocity in Metals at the Melting Point, Acustica, 1994, t. 80, z. 1, s. 81.
[15] GÓRECKI T.: Vacancies and the Entropy of Fusion of Metals, High Temperatures-High Pressures, 1983, t. 15, z. 3, s. 115.
[16] GÓRECKI T.: Changes in the Activation Energy for Self-and Impurity Diffusion in Metals on Passing Through the Melting Point., J. Mater. Sci. Lett., 1990, t. 9, z. 1, s. 199.
[17] GÓRECKI T.: Zmiana wartości współczynnika objętościowej rozszerzalności cieplnej w punkcie topnienia a wakansowy model procesu topnienia metali, Zesz. Nauk. WSI Opole, Ser. Fizyka, 1992, z. 10, s. 99.
[18] GÓRECKI T.: Wakansowy model procesu topnienia zestalonych gazów szlachetnych, Wyd. WSI Opole, Opole, 1991.
[19] FRENKEL Ya.I.: Kineticeskaja teorija żidkostej, Nauka, Moskwa,1975.
[20] KSIĄŻEK K., GÓRECKI T.: Vacancy Model of Melting of Alkali Halides, High Temperature Material Processes - w druku.
[21] BENIERE F.: Thermodynamics and Kinetics of Lattice Defects in Ionic Crystals, The Journal of Scientific and Industrial Research, 1976,t. 35, z. 3, s. 503.
[22] FORLAND T.: in Fused Salts, B. R. Sundheim ed., Mc Grow and Hill New York (1964).
[23] RAMACHANDRARAO P., CANTOR P., CAHN R.W.: Free volume theories of glass trasition and the special of case metallic glasses, J. Mater. Sci., 1977, t. 12, z. 10, s. 2488.
[24] REZANOW A.I., MASZAROW S.I.: K teorii teploemkosti słabych tverdych rastvorov zameśćenia pri nizkich temperaturach, Fiz. Met. Metalloved., 1962, t. 13, z. 1, s. 3.
[25] MASZAROW S.I.: O spektre ćastot akustićeskich kolebanij kristallov s vakansijami, Izv. WUZ-ow, Fizika, 1963, No 5, s. 39.
[26] KITTEL Ch.: Introduction to Solid State Physics, John Willey and Sons, New York 1966.
[27] PETROV V.A., PETROVA L.D.: Teploty plavlenia nekotorykh galogenidov. Zhumal Prikladnoi Chimii, 1987, No 10, s. 60.
[28] SZENKIN R.S.: O sootnoszenii meżdu entropiej i temperaturoj plavenia galogenidov szczelocznych metallov, Zhumal Fiziceskei Chimii, 1981, No 7, s. 55.
[29] PANKRATZ L.B.:Thermodynamic Properties of Halides, US Depatrment of the Interior, Bureau of Mines, 1984, Bull. 674.
[30] DWORK1N A.S., BREDIG M.A.: The Heat of Fusion of the Alkali Metal Halides, Journal of Physical Chemistry, 1960, t. 64, z. 1, s. 269.
[31] AKDENIZ Z., TOSI M.P.: Correlations Between Entropy and Volume of Melting in Halides Salts. Proc. R. Soc. Lond. A, 1992, z. 437. s. 85-96.
[32] Spravochnik Khimika. Vol. I. Gostekhizdat. Leningrad (1969).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPO1-0001-0010