Расчет теплоемкостей сложных оксидов
https://doi.org/10.34680/2076-8052.2024.1(135).31-42
Аннотация
Технология получения сложного оксида опирается на знание его теплофизических характеристик, в частности, теплоемкости. Для расчета ее температурной зависимости использована ранее предложенная термодинамическая модель двухфазной локально-равновесной области. Числовые значения параметров и коэффициентов модели получены из сравнения теоретической кривой с приведенными в литературе экспериментальными данными. Показано, что соотношения построения адекватно описывают экспериментальные массивы различных сложных оксидов не только на исследованных ограниченных интервалах температур, но и позволяют вычислить теплоемкости оксидов в диапазоне от 0 К до их температуры плавления. Указано на необходимость дополнительного экспериментального исследования превращения в ортониобате неодима в районе 1000 К.
Об авторе
С. В. Терехов
Донецкий физико-технический институт имени А. А. Галкина
Россия
Россия
Терехов Сергей Владимирович – доктор физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник,
Донецк.
Список литературы
1. Гуськов В. Н., Гагарин П. Г., Гуськов А. В., Тюрин А. В., Гавричев К. С. Низкотемпературная теплоемкость гафната лантана // Журнал неорганической химии. 2019. 64(11). 1210-1214. DOI: 10.1134/S0044457X19110060
2. Kopan A. R., Gorbachuk M. P., Lakiza S. M., Tichenko Y. S. Calorimetric study of the La2Hf2O7 heat capacity in the range 57–302 K // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2016. 54(11-12). 696-703. DOI: 10.1007/s11106-016-9764-5
3. Денисова Л. Т., Иртюго Л. А., Каргин Ю. Ф., Белецкий В. В., Белоусова И. В., Денисов В. М. Теплоемкость и термодинамические функции германатов DyInGe2O7 и HoInGe2O7 в области 350–1000 K // Журнал неорганической химии. 2019. 64(9). 980-983. DOI: 10.1134/S0044457X19090071
4. Егорышева А. В., Голодухина С. В., Тюрин А. В., Хорошилов А. В., Веселов В. О., Светогоров Р. Д. Синтез, структура и термические свойства сложных оксидов LnGa0.5Sb1.5O6 со структурой типа розиаита // Журнал неорганической химии. 2019. 64(9). 901-908. DOI: 10.1134/S0044457X19090101
5. Денисова Л. Т., Каргин Ю. Ф., Галиахметова Н. А., Белоусова Н. В., Денисов В. М. Синтез и исследование высокотемпературной теплоемкости EuBiGeO5 // Журнал неорганической химии. 2020. 65(1). 3-7. DOI: 10.31857/S0044457X20010067
6. Денисова Л. Т., Каргин Ю. Ф., Иртюго Л. А., Белецкий В. В., Белоусова Н. В., Денисов В. М. Синтез, структура и теплофизические свойства германата NdGaGe2O7 // Журнал неорганической химии. 2020. 65(5). 581-585. DOI: 10.31857/S0044457X20050074
7. Никифорова Г. Е., Тюрин А. В., Рюмин М. А., Брюханова К. И., Хорошилов А. В., Гавричев К. С. Теплоемкость и термодинамические функции ортониобата диспрозия в интервале 2–1300 K // Журнал неорганической химии. 2020. 65(5). 643-650. DOI: 0.31857/S0044457X20050189
8. Денисова Л. Т., Иртюго Л. А., Каргин Ю. Ф., Белецкий В. В., Белоусова Н. В., Денисов В. М. Синтез и высокотемпературные термодинамические свойства InFeGe2O7 и GdFeGe2O // Журнал неорганической химии. 2020. 65(7). 867-871. DOI: 10.31857/S0044457X20070041
9. Тюрин А. В., Хорошилов А. В., Рюмин М. А., Гуськов В. Н., Гуськов А. В., Гагарин Н. Г., Никифорова Г. Е., Конратьева О. Н., Печковская К. И., Ефимов Н. Н., Гуревич М. В., Гавричев К. С. Термодинамические и магнитные свойства станната празеодима // Журнал неорганической химии. 2020. 65(12). 1668-1675. DOI: 10.31857/S0044457X2012020X
10. Никифорова Г. Е., Кондратьева О. Н., Тюрин А. В., Рюмин М. А., Хорошилов А. В., Гавричев К. С. Теплоемкость и термодинамические функции ортониобата неодима // Журнал неорганической химии. 2021. 66(2). 242-249. DOI: 10.31857/S0044457X21020148
11. Денисова Л. Т., Каргин Ю. Ф., Белоусова Н. В., Галиахметова Н. А., Денисов В. М. Высокотемпературная теплоемкость и термодинамические свойства HoBiGeO5 и ErBiGeO5 // Неорганические материалы. 2018. 54(9). 972-976. DOI: 10.1134/S0002337X18090026
12. Денисова Л. Т., Каргин Ю. Ф., Иртюго Л. А., Белоусова Н. В., Белецкий В. В., Денисов В. М. Теплоемкость In2Ge2O7 и YInGe2O7 в области температур 320–1000 K // Неорганические материалы. 2018. 54(12). 1315-1319. DOI: 10.1134/S0002337X18120023
13. Денисова Л. Т., Молокеев М. С., Каргин Ю. Ф., Рябов В. В., Чумилина Л. Г., Белоусова Н. В., Денисов В. М. Структура и термодинамические свойства титанатов DyGaTi2O7 и EuGaTi2O7 // Неорганические материалы. 2021. 57(7). 768-775. DOI: 10.31857/S0002337X21070058
14. Денисова Л. Т., Иртюго Л. А., Белецкий В. В., Денисов В. М. Высокотемпературная теплоемкость станнатов Pr2Sn2O7 и Nd2Sn2O7 // Физика твердого тела. 2016. 58(7). 1259-1262.
15. Денисова Л. Т., Иртюго Л. А., Белецкий В. В., Белоусова Н. В., Денисов В. М. Высокотемпературная теплоемкость германатов Pr2Ge2O7 и Nd2Ge2O7 в области 350–1000 K // Физика твердого тела. 2018. 60(3). 618-622. DOI: 10.21883/FTT.2018.03.45571.285
16. Гуляева Р. И., Петрова С. А., Чумарев В. М., Мансурова А. Н. Высокотемпературная теплоемкость и термическое расширение FeTa2O6 // Физика твердого тела. 2019. 61(10). 1985-1992. DOI: 10.21883/FTT.2019.10.48281.459
17. Stebbins J. F., Carmichael I. S. E., Moret L. K. Heat capacities and entropies of silicate liquids and glasses // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1984. 86(5). 131-148. DOI: 10.1007/BF00381840
18. Xing X., Qiao Z., Wei S. Thermodynamic properties of complex oxides in the Sm-Ba-Cu-O system // Metallurgical and Materials Transactions B. 1996. 27(12). 973-978. DOI: 10.1007/s11663-996-0011-1
19. Qiu L., White M. A. The constituent additivity method to estimate heat capacities of complex inorganic solids // Journal of Chemical Educatoon. 2001. 78(8). 1076-1079. DOI: 10.1021/ed078p1076
20. Rakshit S. K., Parida S. C., Chaudhary Z. S., Venugopal V., Sen B. K., Dach S. Heat capacities of some ternary oxides in the system Ba-Fe-O using differential scanning calorimetry // Journal of Alloys and Compounds. 2007. 438(1-2). 279-284. DOI: 10.1016/j.jallcom.2006.08.026
21. Терехов С. В. Термодинамическая модель размытого фазового перехода в металлическом стекле Fe40Ni40P14B6 // Физика и техника высоких давлений. 2018. 28(1). 54-61.
22. Терехов С. В. Тепловые свойства вещества в рамках модели двухфазной системы // Физика твердого тела. 2022. 64(8). 1077-1083. DOI: 10.21883/FTT.2022.08.52710.352
23. Терехов С. В. Расчет базисной линии теплоемкости вещества в модели двухфазной области при отсутствии фазовых и других переходов // Неорганические материалы. 2023. 59(4). 468-472. DOI: 10.31857/S0002337X23040127
24. Морачевский А. Г., Сладков И. Б., Фирсова Е. Г. Термодинамические расчеты в химии и металлургии: учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2018. 208 с.
25. Моисеев Г. К., Ватолин Н. А., Маршук Л. А., Ильиных Н. И. Температурные зависимости приведенной энергии Гиббса некоторых неорганических веществ: альтернативный банк данных ACTPA. OWN. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. 230 с.
26. Кубо Р. Термодинамика. Москва: Мир, 1970. 304 с.
27. Филатов С. К. Обобщенная концепция повышения симметрии кристаллов с ростом температуры // Кристаллография. 2011. 56(6). 1019-1028.
28. Catchen G. L., Williams I. D., Spaar D. M., Wukitch S. J., Adams J. M. Highly asymmetric electric-field gradients at the Nb sites in ferroelastic GdNbO4 and NdNbO4 // Physical Review. 1991. B 43(1). 1138-1141. DOI: 10.1103/PhysRevB.43.1138
Рецензия
Для цитирования:
Терехов С.В. Расчет теплоемкостей сложных оксидов. Вестник Новгородского государственного университета. 2024;(1(135)):31-42. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2024.1(135).31-42
For citation:
Terekhov S.V. Calculation of the heat capacities of complex oxides. Title in english. 2024;(1(135)):31-42. (In Russ.) https://doi.org/10.34680/2076-8052.2024.1(135).31-42
Просмотров:
27
Послать статью по эл. почте 