В.В. Смоленский, А.В. Новоселова, А.Л. Бове.
АННОТАЦИЯ
Методом потенциометрического титрования исследована реакция взаимодействия ионов галлия и кислорода в расплавленной эвтектике NaCl-2CsCl в интервале температур 823–923 K в атмосфере инертного газа. Опыты проводили в двухэлектродной электрохимической ячейке с использованием стандартного YZM электрода (в качестве индикаторного) с твердоэлектролитной мембраной на основе ZrO2, стабилизированного Y2O3. С его помощью осуществляли контроль за активностью ионов кислорода в исследуемом расплаве. Измерения проводили относительно хлорного электрода сравнения. Изменение состава солевой смеси осуществляли сбрасыванием расчетных навесок оксида лития без нарушения состава газовой атмосферы. Галлий в расплав вводили анодным растворением. На кривой титрования расплава NaCl-2CsCl-GaCl3 в координатах pO2- – x четко фиксируется эквивалентная точка, соответствующая образованию оксихлорида галлия, GaOCl. Эквивалентные точки при значениях х = 0.5 и 1.5 не фиксируются. Первое свидетельствует об отсутствии в расплаве ионов однозарядного галлия и возможного образования оксида галлия состава Ga2O, а второе связано с кинетическими затруднениями протекания твердофазной реакции образования Ga2O3. Анализируя кривые потенциометрического титрования, был установлен механизм образования оксихлорида и полуторного оксида галлия. Используя уравнения материального баланса и константы растворимости, была рассчитана растворимость GaOCl и Ga2O3 в исследуемом расплаве. Экспериментальные зависимости констант растворимости соединений GaOCl и Ga2O3 в зависимости от температуры в расплавленной эвтектике NaCl–2CsCl описываются следующими уравнениями: pKSGaOCl = –7.55 + 16310/T ± 0.02, pKs Ga2O3 = –17.66 + 40410/T ± 0.02. Рассчитаны основные термодинамические характеристики оксихлорида и полуторного оксида галлия в расплавленной эвтектике NaCl-2CsCl.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
потенциометрическое титрование, термодинамика, растворимость, расплавленные соли, соединения галлия
DOI: 10.31857/S0235010621060104