Фазовые равновесия и термодинамические свойства фаз в системе метансульфонат марганца – метансульфоновая кислота – вода: эксперимент и расчет

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом изотермической растворимости получено сечение фазовой диаграммы системы Mn(CH3SO3)2–CH3SO3H–H2O при 298.15 К. Показано, что в равновесии с растворами, содержащими от 0 до 58 мас. % кислоты, находится дигидрат Mn(CH3SO3)2∙2H2O. В этой тройной системе для ряда составов получены объемные свойства растворов при 298.15 К, а в ее подсистеме Mn(CH3SO3)2–H2O – в температурном диапазоне 288.15–323.15 К. Для описания объемных свойств использован полуэмпирический подход Лалиберте. По результатам измерения давления насыщенного пара статическим методом рассчитаны активности воды в интервале температур 288.15323.15 К. В системе Mn(CH3SO3)2–CH3SO3H–H2O проверена возможность оценки растворимости и активности воды с использованием только бинарных параметров модели ПитцераСимонсонаКлегга для жидкой фазы и известной константы растворимости при 298.15 К. Показано, что для адекватного предсказания растворимости недостаточно только бинарных параметров, необходимо учитывать как минимум один параметр тройного взаимодействия.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Белова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: catrine2@td.chem.msu.ru

химический факультет

Россия, Москва

А. С. Капелюшникова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: catrine2@td.chem.msu.ru

химический факультет

Россия, Москва

И. А. Успенская

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: catrine2@td.chem.msu.ru

химический факультет

Россия, Москва

Список литературы

  1. Binnemans K., Jones P.T. // J. Sustain. Metall. 2023. V. 9. № 1. P. 26.
  2. Kim J.-Y., Wu J., Kim E.-W., et al. // Mining, Metall. Explor. 2023. V. 40. № 5. P. 1455.
  3. Chaudhary V. // Sep. Purif. Rev. 2024. V. 53. № 1. P. 82.
  4. Gul E., Gokcen D. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2020. V. 9. № 5. P. 054004.
  5. Sniekers J., Malaquias J.C., Van Meervelt L., et al. // Dalt. Trans. 2017. V. 46 № 8. P. 2497.
  6. Белова Е.В., Капелюшников А.С., Восков А.Л. // Журн. физ. химии. 2023. T. 97. № 7. C. 925.
  7. Belova E V., Shakirova J.D., Lyssenko K.A., et al. // J. Chem. Thermodyn. 2023. V. 182. P. 107049.
  8. Белова Е.В., Шакирова Ю.Д., Епишев В.В. // Журн. физ. химии. 2022. T. 96. № 7. C. 1040.
  9. Laliberté M., Cooper W.E. // J. Chem. Eng. Data. 2004. V. 49. № 5. P. 1141.
  10. Belova E.V., Kapelushnikov A.S., Novikov A A., et al. // J. Chem. Eng. Data. 2024. V. 69. № 3. P. 1347.
  11. Schott H. // J. Chem. Eng. Data. 1961. V. 6. № 3. P. 324.
  12. Clegg S.L., Pitzer K.S., Brimblecombe P. // J. Phys. Chem. 1992. V. 96. № 23. P. 9470.
  13. Taylor D. // J. Chem. Soc. 1952. P. 2370.
  14. Charykova M.V., Krivovichev V.G., Depmeier W. // Geol. Ore Depos. 2010. V. 52. № 8. P. 701.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Отличия расчетных плотностей от экспериментальных в системе Mn(CH₃SO₃)₂–H₂O при 288.15 (▲), 298.15 (●) и 308.15 К (☆). Сплошной и пунктирной линией отмечены стандартная и расширенная погрешность соответственно.

Скачать (93KB)
3. Рис. 2. Изотермическое (298.15 К) сечение фазовой диаграммы системы Mn(CH₃SO₃)₂–CH₃SO₃H–H₂O в координатах массовых долей. Фазы: L – жидкость, Mn2W – Mn(CH₃SO₃)₂∙2H₂O. Черная пунктирная и красная линии – расчет растворимости Mn(CH₃SO₃)₂∙2H₂O (наст. работа, без учета и с учетом тройного параметра взаимодействия соответственно), черные сплошные линии – конноды (см. табл. 3,), ▲– влажные остатки (см. табл. 3), ● – состав насыщенного раствора (см. табл. 3). Растворимость в двухкомпонентной системе приведена по данным [7].

Скачать (103KB)
4. Рис. 3. Активность воды в растворах системы Mn(CH₃SO₃)₂–CH₃SO₃H–H₂O при 298.15 К. Символами ● отмечены экспериментальные данные (наст. работа), символами ▲ отмечены активности воды, рассчитанные по модели ПСК с параметрами бинарного взаимодействия из [6, 7] (а) без учета параметров тройного взаимодействия и (б) с учетом параметров тройного взаимодействия.

Скачать (107KB)

© Российская академия наук, 2025