Thermodynamic properties of Sb2O3-SiO2 and PbO-Sb2O3–SiO2 liquid solutions

• Autorzy: Kopyto M. , Przybyło W. , Onderka B. , Fitzner K.

Warianty tytułu

PL

Właściwości termodynamiczne ciekłych roztworów Sb2O3-SiO2 i PbO-Sb2O3–SiO2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thermodynamic properties of the liquid PbO-SiO2 and Sb2O3-SiO2 solutions were derived from the results of the electrochemical studies by the use of solid oxide galvanic cells with YSZ electrolyte. Activities of PbO in silicate melts were determined directly in the temperature range from 850 to 1025 K and for SiO2 mole fractions 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 from measured e.m.f.'s of the cell: Pb; PbO - SiO2 YSZ Ni; NiO relatively to Gibbs energy change of pure PbO formation. The thermodynamic properties of Sb2O3-SiO2 liquid solutions were derived indirectly from the measurements conducted with the cell of the type: Pb; PbO - Sb2O3 - SiO2 YSZ Ni; NiO in ternary PbO-Sb2O3-SiO2 liquid solutions in the temperature range from 1070 to 1280 K. Two pseudobinary phase diagrams, namely, PbO-SiO2 and PbO-Sb2O3 were optimized, and next using the obtained results the diagram of Sb2O3-SiO2 system, and the liquidus in the pseudoternary PbO-Sb2O3-SiO2 were predicted.

PL

Na podstawie badań elektrochemicznych z wykorzystaniem ogniw galwanicznych ze stałym elektrolitem cyrkonowym YSZ określono właściwości termodynamiczne ciekłych roztworów PbO-SiO2 i Sb2O3-SiO2. W zakresie temperatury od 850 do 1025 K dla stężeń molowych SiO2 0.2, 0.3, 0.4 i 0.5 wyznaczono aktywności PbO w żużlu krzemionkowym w odniesieniu do energii swobodnej Gibbsa tworzenia czystego PbO. Obliczenia wykonano bezpośrednio ze zmierzonych doświadczalnie sił elektromotorycznych ogniwa o schemacie: Pb; PbO - SiO2 YSZ Ni; NiO Właściwosci termodynamiczne ciekłych roztworów Sb2O3-SiO2 określono pośrednio z danych termodynamicznych otrzymanych z pomiarów dla ciekłych roztworów PbO-Sb2O3-SiO2. Zastosowane tu ogniwa typu: Pb; PbO - Sb2O3 - SiO2 YSZ Ni; NiO pracowały w zakresie temperatury 1070-1280 K. Zoptymalizowano dane termodynamiczne dla dwóch pseudopodwójnych układów fazowych PbO-SiO2 and PbO-Sb2O3 i wyznaczono ich diagram fazowe. Tak wyznaczone dane termodynamiczne zastosowano do oszacowania wykresu fazowego Sb2O3-SiO2 i określenia przewidywanego kształtu powierzchni likwidus w pseudopotrójnym układzie tlenkowym PbO-Sb2O3-SiO2.

Słowa kluczowe

EN

thermodynamical properties; liquid solutions

PL

właściwości termodynamiczne; roztwory ciekłe

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 3
• Strony: 811--822
• Opis fizyczny: Bibliogr. 54 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kopyto M.

autor

Przybyło W.

autor

Onderka B.

autor

Fitzner K.

• INSTITUTE OF METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE, POLISH ACADEMY OF SCIENCES, 30-059 KRAKOW, 25 REYMONTA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] Phase Diagrams for Ceramists: 1975 supplement. Ed. E.M.Levin, H.F.Mc Murdie, The American Ceramic Society 1975, p. 4352.
• [2] R. J. Callow, Trans. Faraday Soc. 37, 370 (1951).
• [3] F. D. Richardson, L. D. Webb, Trans. Ins. Min.Metall. 64, 529 (1955).
• [4] V. I. Minenko, N. S. Ivanowa, Ukr. Khim. Zhur. 29, 1160-1164 (1963).
• [5] R. Sridhar, J. H. E. Jeffes, Trans. Ins. Min. Metall.C, 76, 44-50 (1967).
• [6] Z. Kozuka, C. S. Samis, Met. Trans. 1, 871-876(1970).
• [7] G. G. Charette, S. N. Flengas, Canadian Met. Quart. 7, 191-200 (1968).
• [8] M. L. Kapoor, M. G. Frohberg, Archiv. Eisenhutte. 42, 1 (1971).
• [9] T. Østvold, O. J. Kleppa, Inorg. Chem. 8(1), 78-82 (1969).
• [10] J. C. Boivin, G. Tridot, C. R. Acad. Sc. Paris 278 C, 865 (1974).
• [11] R. M. Biefeld, S. S. White, J. Amer. Ceram. Soc. 64, 182 (1981).
• [12] G. M. Mehrotra, M. G. Frohberg, M. L. Kapoor, Z. Metalld. 67, 186 (1976).
• [13] C. G. Maier, W. B. Hincke, AIME Tech. Pub. 449, 3-12 (1932).
• [14] J. Barthel, Bergakademie 9, 630 (1957).
• [15] E. Pelzel, Erzmetall 12(11), 558-561 (1958).
• [16] A. D.Zunkel, A. H. Larson, Trans. Metal. Soc. AIME 239, 473-477 (1967).
• [17] H. Hennig, E. J. Kohlmeyer, Erzmetall. 10, 8-15 (1957).
• [18] E. Sugimoto, S. Kuwata, Z. Kozuka, J.Min. Metall.Inst.Japan 98, 429-435 (1982).
• [19] S. Itoh, K. Yamanishi, A. Kikuchi, J.Min.Mater.Process.Inst. Japan 117, 138-142 (2001).
• [20] R. J. Mc Clincy, A. H. Larson, Trans. Metal. Soc. AIME 245, 23 (1969).
• [21] A. Tairi, J. C. Chmparnaud - Mesjard, D. Mercurio, B. Frit, Rev. Chim. Min. 22, 699 (1985).
• [22] O. Turkoglu, M. Soylak, N. Kulcu, Kuwait J. Sci. Eng. 26, 289 (1999).
• [23] L. Jingkui, Z. Yuling, F. Xing, Chinese J. Low Temp. Phys. 14, 161 (1992).
• [24] V. B. Tshernogorenko, I. G. Donets, A. A. Semenov - Kobzar, I. V. Kursenko, L. V. Doncheva, Ukr. Khim. Zhur. 43, 1058 (1977).
• [25] A. Krzyzak, K. Fitzner, Met. Foundry Eng. 29, 81-95 (2003).
• [26] M. Kopyto, W. Przybyło, B. Onderka, K. Fitzner, (in preparation).
• [27] D. Risold, J.-I. Nagata, R. O. Suzuki, J.Phase Equil. 19(3), 213-233 (1998).
• [28] M. Iwase, K. Fujimura, T. Mori, J.Jpn.Inst.Met. 39, 1118-1127 (1975).
• [29] M. Iwase, K. Fujimura, T. Mori, Trans.JIM 19, 377-384 (1975).
• [30] G. M. Mehrotra, PhD thesis, (1975), citted from Risold et al. [27].
• [31] R. Ganesan, T. Gnanasekaran, R. S. Srinivasa, J.Nuclear Mater. 320, 258-264 (2003).
• [32] G. M. Kale, D. J. Fray, Metall.Mater.Trans. B, 25B(6), 373 (1994).
• [33] J-R. Soh, H. M. Lee, H-S. Kwon, Calphad 18(3), 237-244 (1994).
• [34] O. Benes, R. J. M. Konings, J.Alloys Comp. 452(1), 110-113 (2008).
• [35] B. Isecke, PhD thesis, Technical University Berlin, 1977.
• [36] B. Onderka, K. Fitzner, 86(5), 313-318 (1995).
• [37] N. Kenmori, W. T. Denholm, S. Saunders, Canadian Met. Quart. 35(3), 269-274 (1996).
• [38] A. Krzyzak, K. Fitzner, Thermochim.Acta 414,115-120 (2004).
• [39] SGTE Substance Database: SSUB3,http://www.thermocalc.com/Filer/Pdf/Manuals/TCDatabase Guide.pdf
• [40] O. Fabrichnaya, H. J. Seifert, R. Weiland, T. Ludwig, F. Aldinger, A. Navrotsky, Z. Metallkd. 92(9), 1083-1097 (2001).
• [41] M. Hillert, Phase Equilibria, Phase Diagrams and Phase Transformations: Their Thermodynamic Basis, United Kingdom, Cambridge University Press, 2007.
• [42] B. Sundman, B. Jansson, J.-O. Andersson, Calphad 9, 153-190 (1985).
• [43] Y. A. Chang, R. Schmid - Fetzer, W. A. Oates, J. Mater. 12, 48-51 (2003).
• [44] O. Redlich, A. T. Kister, Ind. Eng. Chem. Res.40(2), 345-349 (1948).
• [45] R. F. Geller, A. S. Creamer, E. N. Bunting, Res.Papier No.RP705, NBS, Geithersburg, MD, Aug. 1934, pp. 237-244.
• [46] K. A. Krakau, E. J. Mukhin, M. S. Heinrich, Dokl.Akad.Nauk SSSR 14, 281 (1937).
• [47] P. D. Calvert, R. R. Shaw, J.Am.Ceram.Soc.53(6), 374-375 (1970).
• [48] U. Kuxman, P. Fischer, Erzmetall. 27(11),533-537 (1974).
• [49] R. M. Smart, F. P. Glasser, J.Am.Ceram.Soc.57(9), 378-382 (1974).
• [50] E. Jak, B. Zhao, N. Liu, P. C. Hayes, Metal. Mater.Trans. B, 30B, 21-27 (1999).
• [51] E. Jak, S. Degterov, P. Wu, P. C. Hayes, A. D. Pelton, Metal.Mater.Trans. B, 28B, 1011-1018 (1997).
• [52] P. M. Milyan, O. O. Semrad, S. V. Kun, Nauk. Visnyk UzhNU, Ser. Khim. 6, 138-143 (2001).
• [53] Webpage: Khimik, Database of thermodynamic properties of compounds: http://www.xumuk.ru/tdsv/2830.html
• [54] M. Muggianu, M. Gambino, J-P. Bros, J.Chim.Phys. 72(1), 83 (1975).