تخزين الطاقة على شكل ملح مذاب و سائل مبرد. بعض الخواص الفيزيائية والكيميائية للأملاح المنصهرة وخلائطها يذوب الملح

تعد صناعة الطاقة من المجالات القليلة التي لا يوجد فيها تخزين واسع النطاق "للمنتجات" المصنعة. التخزين الصناعي للطاقة وإنتاج أنواع مختلفة من أجهزة التخزين هو الخطوة التالية في صناعة الطاقة الكهربائية الكبيرة. الآن هذه المهمة حادة بشكل خاص - إلى جانب التطور السريع لمصادر الطاقة المتجددة. على الرغم من المزايا التي لا جدال فيها لمصادر الطاقة المتجددة ، لا تزال هناك قضية واحدة مهمة يجب معالجتها قبل إدخال واستخدام مصادر الطاقة البديلة على نطاق واسع. على الرغم من أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية صديقة للبيئة ، إلا أن توليدها "متقطع" ويتطلب تخزين الطاقة لاستخدامها لاحقًا. بالنسبة للعديد من البلدان ، ستكون مهمة ملحة بشكل خاص هي الحصول على تقنيات لتخزين الطاقة الموسمية - بسبب التقلبات الكبيرة في استهلاكها. أعدت Ars Technica قائمة بأفضل تقنيات تخزين الطاقة ، وسنخبرك ببعض منها.

المجمعات المائية

أقدم تقنية تم تصحيحها وانتشارها لتخزين الطاقة بكميات كبيرة. مبدأ تشغيل المجمع كما يلي: يوجد خزانان للمياه - أحدهما يقع فوق الآخر. عندما يكون الطلب على الكهرباء منخفضًا ، يتم استخدام الطاقة لضخ المياه في الخزان العلوي. خلال ساعات الذروة من استهلاك الكهرباء ، يتم تصريف المياه إلى مولد طاقة مائية مركب هناك ، وتحول المياه التوربينات وتوليد الكهرباء.

تخطط ألمانيا في المستقبل لاستخدام مناجم الفحم القديمة لإنشاء مجمعات مائية ، ويعمل الباحثون الألمان على إنشاء مجالات خرسانية عملاقة للاندماج المائي الموضوعة في قاع المحيط. في روسيا ، توجد Zagorskaya GAES على نهر Kunya بالقرب من قرية Bogorodskoye في منطقة Sergiev Posad في منطقة موسكو. يعتبر Zagorskaya PSPP عنصرًا مهمًا في البنية التحتية لنظام الطاقة في المركز ؛ فهو يشارك في التنظيم التلقائي لتدفق التردد والطاقة ، بالإضافة إلى تغطية أحمال الذروة اليومية.

كما قال إيغور ريابين ، رئيس قسم رابطة مجتمعات مستهلكي الطاقة ، في إطار مؤتمر الطاقة الجديدة: إنترنت الطاقة ، الذي ينظمه مركز الطاقة بكلية سكولكوفو للأعمال ، إن القدرة المركبة لجميع المجمعات المائية في العالم تبلغ حوالي 140 جيجاواط ، لمزايا هذه التكنولوجيا تشمل عددًا كبيرًا من الدورات وعمر خدمة طويلًا ، وكفاءة ترتيب 75-85 ٪. ومع ذلك ، فإن تركيب البطاريات يتطلب ظروفًا جغرافية خاصة وهو مكلف.

تخزين طاقة الهواء المضغوط

تشبه طريقة تخزين الطاقة هذه من حيث المبدأ توليد الطاقة الكهرومائية - ومع ذلك ، بدلاً من الماء ، يتم دفع الهواء إلى الخزانات. عن طريق محرك (كهربائي أو غير ذلك) ، يتم ضخ الهواء في المجمع. لتوليد الطاقة ، يتم إطلاق الهواء المضغوط ويقوم بتدوير التوربين.

عيب هذا النوع من التخزين هو الكفاءة المنخفضة نظرًا لحقيقة أن جزءًا من الطاقة يتم تحويله إلى شكل حراري أثناء ضغط الغاز. الكفاءة لا تزيد عن 55٪ ، من أجل الاستخدام الرشيد ، يتطلب جهاز التخزين الكثير من الكهرباء الرخيصة ، لذلك ، في الوقت الحالي يتم استخدام التكنولوجيا بشكل أساسي للأغراض التجريبية ، لا يتجاوز إجمالي السعة المركبة في العالم 400 ميجاوات.

الملح المصهور لتخزين الطاقة الشمسية

يحتفظ الملح المصهور بالحرارة لفترة طويلة ، ولهذا يتم وضعه في منشآت حرارية شمسية ، حيث تقوم مئات من المروحيات (المرايا الكبيرة المتمركزة حول الشمس) بجمع حرارة ضوء الشمس وتسخين السائل بداخلها - على شكل ملح مصهور. ثم يتم إرساله إلى الخزان ، ثم عن طريق مولد بخار ، فإنه يدفع التوربين إلى الدوران ، بحيث يتم توليد الكهرباء. تتمثل إحدى المزايا في أن الملح المصهور يعمل في درجات حرارة عالية - أكثر من 500 درجة مئوية ، مما يساهم في التشغيل الفعال للتوربينات البخارية.

تساعد هذه التقنية على إطالة ساعات العمل ، أو تدفئة المباني وتوفير الكهرباء في المساء.

يتم استخدام تقنيات مماثلة في مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية ، أكبر شبكة لمحطات الطاقة الشمسية في العالم ، متحدة في مكان واحد في دبي.

أنظمة الأكسدة والاختزال التدفق

بطاريات التدفق عبارة عن حاوية ضخمة من الإلكتروليت الذي يمر عبر غشاء ويولد شحنة كهربائية. يمكن أن يكون المنحل بالكهرباء من الفاناديوم ، وكذلك محاليل الزنك أو الكلور أو الماء المالح. إنها موثوقة وسهلة التشغيل ولها عمر خدمة طويل.

لا توجد مشاريع تجارية حتى الآن ، حيث تبلغ الطاقة الإنتاجية الإجمالية 320 ميجاوات ، خاصة في إطار المشاريع البحثية. الميزة الرئيسية حتى الآن هي تقنية البطاريات الوحيدة التي تنتج طاقة على المدى الطويل - أكثر من 4 ساعات. من بين العيوب الضخامة ونقص تقنية إعادة التدوير ، وهي مشكلة شائعة لجميع البطاريات.

تخطط محطة الطاقة الألمانية EWE لبناء أكبر بطارية تدفق 700 ميجاوات في العالم في ألمانيا ، في الكهوف حيث كان يتم تخزين الغاز الطبيعي ، وفقًا لـ Clean Technica.

البطاريات التقليدية

هذه البطاريات مماثلة لتلك الموجودة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية ، ولكنها ذات حجم صناعي فقط. توفر Tesla مثل هذه البطاريات لمحطات طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، وتستخدم Daimler بطاريات سيارات قديمة لهذا الغرض.

التخزين الحراري

يحتاج المنزل الحديث إلى التبريد - خاصة في المناطق الحارة. تسمح المخازن الحرارية بتجميد المياه المخزنة في الصهاريج أثناء الليل ، وخلال النهار يذوب الجليد ويبرد المنزل ، دون استخدام مكيفات الهواء الباهظ الثمن والاستهلاك غير الضروري للطاقة

طورت شركة Ice Energy في كاليفورنيا عدة مشاريع مماثلة. فكرتهم هي أن الثلج يتم إنتاجه فقط أثناء أحمال الطاقة خارج أوقات الذروة ، وبعد ذلك ، بدلاً من استخدام كهرباء إضافية ، يتم استخدام الثلج لتبريد المبنى.

تدخل شركة Ice Energy شراكة مع شركات أسترالية تتطلع إلى طرح تكنولوجيا بطاريات الجليد في السوق. في النمسا ، بسبب الشمس النشطة ، تم تطوير استخدام الألواح الشمسية. سيؤدي الجمع بين الشمس والجليد إلى زيادة الكفاءة الكلية للطاقة واستدامة المنازل.

دولاب الموازنة

الحذافة الفائقة عبارة عن جهاز تخزين بالقصور الذاتي. يمكن تحويل الطاقة الحركية المخزنة فيه إلى كهرباء باستخدام دينامو. عندما تكون هناك حاجة للكهرباء ، يولد الهيكل طاقة كهربائية عن طريق إبطاء دولاب الموازنة.

الفكرة الرئيسية للمشروع بأكمله هي ضمان استمرارية إمداد الطاقة المولدة من مصادر بديلة ، وخاصة الرياح والشمس.

تمتلك شركة Alphabet ، التي تعد Google جزءًا منها ، قسم "X" الذي يتعامل مع المشاريع التي تبدو وكأنها خيال خالص. واحد من هذه المشاريع على وشك التنفيذ. يطلق عليه مشروع مالطا ، وسيشارك بيل جيتس فيه. صحيح ، ليس بشكل مباشر ، ولكن من خلال صندوق Breakthrough Energy Ventures. ومن المقرر تخصيص حوالي 1 مليار دولار.

لم يتضح بعد متى سيتم تخصيص التمويل بالضبط ، لكن نوايا جميع الشركاء أكثر من جدية. تعود فكرة تخزين الطاقة ، التي يكون جزء منها خزان الملح المصهور ، وجزء منه عبارة عن سائل مبرد ، إلى العالم روبرت لافلين. وهو أستاذ الفيزياء والفيزياء التطبيقية في جامعة ستانفورد ، حصل لافلين على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1998.

الفكرة الرئيسية للمشروع بأكمله هي ضمان استمرارية إمداد الطاقة المولدة من مصادر بديلة ، وخاصة الرياح والشمس. نعم ، بالطبع ، هناك أنواع مختلفة من أنظمة البطاريات التي تسمح لك بتخزين الطاقة أثناء النهار والتخلص منها ليلاً أو خلال فترات زمنية تمثل مشكلة بالنسبة لمصادر بديلة (غائم ، هدوء ، إلخ). لكن يمكنهم تخزين كمية صغيرة نسبيًا من الطاقة. إذا تحدثنا عن حجم مدينة أو منطقة أو بلد ، فلا توجد أنظمة بطاريات كهذه.

لكن يمكن إنشاؤها باستخدام فكرة لافلين. يتضمن العناصر الهيكلية التالية:

• مصدر طاقة خضراء ، مثل محطة طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية ، والتي تنقل الطاقة إلى التخزين.
• علاوة على ذلك ، تعمل الطاقة الكهربائية على تشغيل المضخة الحرارية ، ويتم تحويل الكهرباء إلى حرارة ، ويتم تكوين منطقتين - ساخنة ومبردة.
• يتم تخزين الحرارة على شكل ملح مصهور ؛ بالإضافة إلى ذلك ، هناك "خزان بارد" ، وهو عبارة عن حامل حرارة عالي التبريد (على سبيل المثال).
• عندما تكون الطاقة مطلوبة ، يبدأ "المحرك الحراري" (نظام يمكن تسميته بالمضخة المضادة للحرارة) ويتم توليد الكهرباء مرة أخرى.
• يتم إرسال الكمية المطلوبة من الطاقة إلى الشبكة العامة.

حصل لافلين بالفعل على براءة اختراع التكنولوجيا ، لذا فهي الآن مسألة تقنية وتمويل. يمكن تنفيذ المشروع نفسه ، على سبيل المثال ، في ولاية كاليفورنيا. هنا ، "ضاع" حوالي 300.000 كيلوواط / ساعة من الطاقة المولدة من محطات طاقة الرياح والطاقة الشمسية. الحقيقة هي أنه تم إنتاج الكثير منه لدرجة أنه لم يكن من الممكن حفظ المجلد بأكمله. وهذا يكفي لتزويد أكثر من 10000 أسرة بالطاقة.

الوضع مشابه في ألمانيا ، حيث تم فقد 4٪ من كهرباء "الرياح" في عام 2015. في الصين ، تجاوز هذا المؤشر بشكل عام 17٪.

لسوء الحظ ، لا يقول ممثلو "X" أي شيء عن التكلفة المحتملة للمشروع. قد يكون من الجيد ، مع مراعاة التنفيذ السليم ، أن تكلفة تخزين الطاقة بالملح والسائل المبرد أقل من بطاريات الليثيوم التقليدية. ومع ذلك ، فإن تكلفة بطاريات الليثيوم أيون آخذة في الانخفاض ، وتكلفة الطاقة "القذرة" تبقى عند نفس المستوى تقريبًا. لذلك ، إذا أراد المبادرون في مشروع مالطا التنافس مع الحلول التقليدية ، فعليهم تحقيق تخفيض كبير في تكلفة كيلو واط في نظامهم.

مهما كان الأمر ، فإن تنفيذ المشروع قاب قوسين أو أدنى ، حتى نتمكن قريبًا من معرفة جميع التفاصيل الضرورية. نشرت إذا كان لديك أي أسئلة حول هذا الموضوع ، اسأل الخبراء والقراء في مشروعنا.

يمكن أن تعمل الأملاح الفردية كإلكتروليتات في إنتاج المعادن عن طريق التحليل الكهربائي للأملاح المنصهرة ، ولكن عادةً ، بناءً على الرغبة في الحصول على إلكتروليت منخفض الذوبان نسبيًا ، وله كثافة مناسبة ، ويتميز بلزوجة منخفضة بدرجة كافية وموصلية كهربائية عالية ، وتوتر سطحي مرتفع نسبيًا ، فضلاً عن تقلب منخفض وقدرة منخفضة. درجة إذابة المعادن ، في ممارسة علم المعادن الحديث ، يتم استخدام الإلكتروليتات المنصهرة ذات التركيب الأكثر تعقيدًا ، وهي أنظمة من عدة مكونات (من اثنين إلى أربعة).
من وجهة النظر هذه ، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأملاح المنصهرة الفردية ، وخاصة أنظمة (مخاليط) الأملاح المنصهرة ، مهمة للغاية.
تُظهر كمية كبيرة إلى حد ما من المواد التجريبية المتراكمة في هذه المنطقة أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأملاح المنصهرة في علاقة معينة مع بعضها البعض وتعتمد على بنية هذه الأملاح ، سواء في الحالة الصلبة أو المنصهرة. يتم تحديد الأخير من خلال عوامل مثل الحجم والكمية النسبية للكاتيونات والأنيونات في الشبكة البلورية للملح ، وطبيعة الرابطة بينهما ، والاستقطاب وميل الأيونات المقابلة إلى التكوين المعقد في الذوبان.
الطاولة 1 يقارن بين نقاط الانصهار ونقاط الغليان والأحجام المولية (عند نقطة الانصهار) والموصلية الكهربائية المكافئة لبعض الكلوريدات المنصهرة الموجودة وفقًا لمجموعات جدول القانون الدوري لعناصر D.I. منديليف.

الطاولة في الشكل 1 ، يمكن ملاحظة أن كلوريدات الفلزات القلوية التي تنتمي إلى المجموعة الأولى وكلوريدات فلز الأرض القلوية (المجموعة الثانية) تتميز بنقاط انصهار وغليان عالية وموصلية كهربائية عالية وأحجام قطبية منخفضة مقارنة بالكلوريدات التي تنتمي إلى المجموعات اللاحقة.
هذا يرجع إلى حقيقة أنه في الحالة الصلبة ، تحتوي هذه الأملاح على شبكات بلورية أيونية ، وهي قوى التفاعل بين الأيونات التي تكون مهمة للغاية. لهذا السبب ، من الصعب للغاية تدمير مثل هذه المشابك ؛ لذلك ، فإن كلوريدات الفلزات القلوية والقلوية الأرضية لها نقاط انصهار وغليان عالية. ينتج الحجم المولي الأصغر من كلوريدات المعادن الأرضية القلوية والقلوية أيضًا عن وجود نسبة كبيرة من الروابط الأيونية القوية في بلورات هذه الأملاح. يحدد التركيب الأيوني لذوبان الأملاح قيد الدراسة أيضًا الموصلية الكهربائية العالية.
وفقًا لمعتقدات أ. Frenkel ، يتم تحديد التوصيل الكهربائي للأملاح المنصهرة عن طريق نقل التيار ، بشكل أساسي بواسطة الكاتيونات المتنقلة الصغيرة ، وترجع الخصائص اللزجة إلى الأنيونات الأكبر حجمًا. ومن ثم ، فإن الانخفاض في التوصيل الكهربائي من LiCl إلى CsCl مع زيادة نصف قطر الكاتيون (من 0.78 A لـ Li + إلى 1.65 A لـ Cs +) ، وبالتالي انخفاض في حركتها.
تتميز بعض الكلوريدات من المجموعات الثانية والثالثة (مثل MgCl2 و ScCl2 و USl3 و LaCl3) بتوصيل كهربائي منخفض في الحالة المنصهرة ، ولكن في نفس الوقت ، تتميز بنقاط انصهار وغليان عالية. يشير الأخير إلى جزء كبير من الروابط الأيونية في المشابك البلورية لهذه الأملاح. تتفاعل الأيونات البسيطة في الذوبان بشكل ملحوظ مع تكوين أيونات معقدة أكبر وأقل حركة ، مما يقلل من التوصيل الكهربائي ويزيد من لزوجة ذوبان هذه الأملاح.
يؤدي الاستقطاب القوي بواسطة الكاتيونات صغيرة الحجم Be2 + و Al3 + لأنيون الكلور إلى انخفاض حاد في جزء الروابط الأيونية في هذه الأملاح وزيادة في جزء الروابط الجزيئية. هذا يقلل من قوة المشابك البلورية لـ BeCl2 و AlCl3 ، والتي بسببها تتميز هذه الكلوريدات بنقاط انصهار وغليان منخفضة ، وأحجام مولارية كبيرة وموصلية كهربائية منخفضة للغاية. يبدو أن هذا الأخير يرجع إلى حقيقة أنه (تحت تأثير الاستقطاب القوي لـ Be2 + و Al3 +) ، يحدث تعقيد قوي في البريليوم المنصهر وكلوريد الألومنيوم مع تكوين أيونات معقدة ضخمة.
تتميز أملاح الكلوريد لعناصر المجموعة الرابعة ، بالإضافة إلى العنصر الأول من المجموعة الثالثة ، البورون ، التي تحتوي على شبكات جزيئية بحتة مع روابط متبقية ضعيفة بين الجزيئات ، بدرجات حرارة انصهار منخفضة جدًا (غالبًا ما تكون قيمها أقل من الصفر) ونقاط الغليان. لا توجد أيونات في ذوبان هذه الأملاح ، وهي ، مثل البلورات ، مبنية من جزيئات محايدة (على الرغم من إمكانية وجود روابط أيونية داخل الأخيرة). وبالتالي - الأحجام المولية الكبيرة لهذه الأملاح عند درجة حرارة الانصهار وغياب التوصيل الكهربائي للمواد المنصهرة المقابلة.
تتميز فلوريد معادن المجموعات الأولى والثانية والثالثة ، كقاعدة عامة ، بزيادة نقاط الانصهار والغليان مقارنةً بالكلوريدات المقابلة. ويرجع ذلك إلى نصف قطر الأنيون F + (1.33 أ) مقارنة بنصف قطر الأنيون Cl + (1.81 أ) ، وبالتالي ، الميل المنخفض لأيونات الفلور إلى الاستقطاب ، وبالتالي تكوين مشابك بلورية أيونية قوية بواسطة هذه الفلوريدات.
تعد مخططات الانصهار (مخططات الطور) لأنظمة الملح ذات أهمية كبيرة لاختيار ظروف التحليل الكهربائي الملائمة. وبالتالي ، في حالة استخدام الأملاح المنصهرة كإلكتروليتات في إنتاج المعادن بالكهرباء ، فمن الضروري أولاً وقبل كل شيء الحصول على سبائك ملح منخفضة الذوبان نسبيًا ، والتي توفر درجة حرارة منخفضة بدرجة كافية للتحليل الكهربائي واستهلاكًا أقل للطاقة الكهربائية للحفاظ على الإلكتروليت في حالة منصهرة.
ومع ذلك ، عند نسب معينة من المكونات في أنظمة الملح ، يمكن أن تظهر مركبات كيميائية ذات نقاط انصهار مرتفعة ، ولكن مع خصائص مواتية أخرى (على سبيل المثال ، القدرة على إذابة الأكاسيد في حالة منصهرة بسهولة أكبر من الأملاح المنصهرة الفردية ، وما إلى ذلك).
تظهر الدراسات أنه عندما نتعامل مع أنظمة من أملاح أو أكثر (أو أملاح وأكاسيد) ، يمكن أن تحدث تفاعلات بين مكونات هذه الأنظمة ، مما يؤدي (اعتمادًا على قوة هذا التفاعل) إلى تكوين قابلية الانصهار أو سهولة الانصهار المثبتة على المخططات ، أو مناطق المحاليل الصلبة ، أو بشكل غير متوافق (مع التحلل) ، أو بشكل متطابق (بدون تحلل) مركبات كيميائية منصهرة. إن الترتيب العالي لبنية المادة في النقاط المقابلة لتكوين النظام ، بسبب هذه التفاعلات ، يستمر إلى درجة أو أخرى في الذوبان ، أي فوق خط السائل.
لذلك ، غالبًا ما تكون أنظمة (مخاليط) الأملاح المنصهرة أكثر تعقيدًا في التركيب من الأملاح المصهورة الفردية ، وفي الحالة العامة ، يمكن أن تكون المكونات الهيكلية لمخاليط الأملاح المنصهرة في نفس الوقت أيونات بسيطة وأيونات معقدة وحتى جزيئات متعادلة ، خاصةً عندما تكون في المشابك البلورية للأملاح المقابلة هناك قدر معين من الرابطة الجزيئية.
كمثال ، ضع في اعتبارك تأثير الكاتيونات الفلزية القلوية على انصهار نظام MeCl-MgCl2 (حيث Me هو معدن قلوي في الشكل 1) ، والذي يتميز بخطوط Liquidus في مخططات الطور المقابلة. يمكن أن نرى من الشكل أنه كلما زاد نصف قطر كاتيون كلوريد الفلز القلوي من Li + إلى Cs + (من 0.78 A إلى 1.65 A ، على التوالي) ، يصبح مخطط الاندماج أكثر تعقيدًا: في نظام LiC-MgCl ، تشكل المكونات حلولًا صلبة ؛ يوجد حد أدنى سهل الانصهار في نظام NaCl-MgCl2 ؛ في نظام KCl-MgCl2 في المرحلة الصلبة ، يتم تكوين مركب ذوبان واحد بشكل متطابق KCl * MgCl2 وربما مركب انصهار غير متناسق 2KCl * MgCl2 ؛ في نظام RbCl-MgCl2 ، يوجد بالفعل حد أقصى على مخطط الذوبان ، والذي يتوافق مع تكوين مركبين ذوبان متطابقين ؛ RbCl * MgCl2 و 2RbCl * MgCla ؛ أخيرًا ، في نظام CsCl-MgClg ، يتم تكوين ثلاثة مركبات كيميائية متطابقة ؛ CsCl * MgCl2 و 2CsCl * MgCl2 و SCsCl * MgCl2 ، بالإضافة إلى مركب واحد يذوب بشكل غير متناسق CsCl * SMgCl2. في نظام LiCl-MgCb ، تتفاعل أيونات Li و Mg تقريبًا بنفس القدر مع أيونات الكلور ، وبالتالي فإن الانصهار المقابل قريب في الهيكل من أبسط الحلول ، بسبب مخطط الانصهار لهذا النظام يتميز بوجود حلول صلبة فيه. في نظام NaCi-MgCl2 ، بسبب الزيادة في نصف قطر كاتيون الصوديوم ، هناك ضعف طفيف في الرابطة بين أيونات الصوديوم والكلور ، وبالتالي زيادة في التفاعل بين Mg2 + و Cl- أيونات ، ولكن لا يؤدي ، مع ذلك ، إلى ظهور أيونات معقدة في الذوبان. يؤدي الانتظام الأكبر الناتج عن الذوبان إلى ظهور سهل الانصهار في مخطط الانصهار لنظام NaCl-MgCl2. يؤدي الضعف المتزايد للرابطة بين أيونات K + و C1 ، بسبب نصف قطر أكبر من كاتيون البوتاسيوم ، إلى زيادة التفاعل بين الأيونات و Cl- ، مما يؤدي ، كما يوضح مخطط اندماج KCl-MgCl2 ، إلى تكوين مركب كيميائي مستقر KMgCl3 ، وفي الذوبان - إلى ظهور الأنيونات المعقدة المقابلة (MgCl3-). تؤدي الزيادة الإضافية في نصف القطر Rb + (1.49 A) \u200b\u200bو Cs + (1.65 A) إلى إضعاف أكبر للرابطة بين Rb و Cl- أيونات ، من ناحية ، و Cs + و Cl- أيونات ، من ناحية أخرى ، مما يؤدي إلى مزيد من التعقيد في الرسم التخطيطي قابلية الانصهار لنظام RbCl-MgCb بالمقارنة مع مخطط الانصهار لنظام KCl-MgCb وإلى حد أكبر - إلى تعقيد مخطط الانصهار لنظام CsCl-MgCl2.

يتشابه الوضع في أنظمة MeF-AlF3 ، حيث في حالة نظام LiF-AlF3 ، يُظهر مخطط الانصهار مركبًا كيميائيًا ذائبًا متطابقًا SLiF-AlFs ، ومخطط الانصهار لنظام NaF-AIF3 هو مركب كيميائي واحد متطابق وآخر يذوب بشكل غير متناسق ؛ 3NaF * AlFa و 5NaF * AlF3 على التوالي. نظرًا لحقيقة أن التكوين في طور الملح أثناء تبلور مركب كيميائي واحد أو آخر ينعكس أيضًا في بنية هذا الذوبان (الترتيب الأكبر المرتبط بظهور الأيونات المعقدة) ، فإن هذا يتسبب في تغيير مماثل ، بالإضافة إلى الانصهار ، وخصائص فيزيائية كيميائية أخرى ، والتي تتغير بشكل كبير (عدم الامتثال لقاعدة الإضافة) لتركيبات مخاليط الأملاح المنصهرة المقابلة لتكوين المركبات الكيميائية وفقًا لمخطط الانصهار.
لذلك ، هناك تطابق بين مخططات خصائص التركيب في أنظمة الملح ، والذي يتم التعبير عنه في حقيقة أنه عندما يتم ملاحظة مركب كيميائي على مخطط الانصهار للنظام ، فإن الذوبان المقابل له في التركيب يتميز بأقصى درجة حرارة تبلور ، وكثافة قصوى ، وأقصى لزوجة ، وحد أدنى من التوصيل الكهربائي وأقل مرونة زوجين.
مثل هذه المراسلات في التغيير في الخواص الفيزيائية والكيميائية لمخاليط الأملاح المنصهرة في الأماكن المقابلة لتكوين المركبات الكيميائية المسجلة في مخططات الانصهار ، لا ترتبط بظهور الجزيئات المحايدة لهذه المركبات في الذوبان ، كما افترض سابقًا ، ولكن بسبب الترتيب الأعلى لهيكل المصهور المقابل. كثافة تعبئة أعلى. ومن ثم - زيادة حادة في درجة حرارة التبلور وكثافة مثل هذا الذوبان. يؤدي التواجد في مثل هذا الذوبان بأكبر كمية من الأيونات المعقدة الكبيرة (المقابلة لتكوين مركبات كيميائية معينة في المرحلة الصلبة) أيضًا إلى زيادة حادة في لزوجة المصهور بسبب ظهور الأنيونات المعقدة الضخمة فيه وإلى انخفاض في التوصيل الكهربائي للذوبان بسبب انخفاض عدد ناقلات التيار (بسبب التوليف) أيونات بسيطة إلى معقدة).
في التين. 2 كمثال ، تم إجراء مقارنة بين التركيب - مخطط خصائص ذوبان الأنظمة NaF-AlF3 و Na3AlF6-Al2O3 ، حيث في الحالة الأولى يتميز مخطط الانصهار بوجود مركب كيميائي ، وفي الحالة الثانية - سهل الانصهار. وفقًا لهذا ، فإن منحنيات التغيير في الخواص الفيزيائية والكيميائية للذوبان اعتمادًا على التركيب في الحالة الأولى لها حدود قصوى (الحد الأقصى والحد الأدنى) ، وفي الحالة الثانية ، تتغير المنحنيات المقابلة بشكل رتيب.

04.03.2020

حصاد الحطب ، وقطع الفروع والأغصان ، وأعمال البناء ، والبستنة - كل هذا هو نطاق تطبيقات المنشار الجنزيري. حلقة الوصل...

04.03.2020

تسمى آلية الرفع والنقل عن طريق جهد الجر بالرافعة. يتم نقل الدفع باستخدام حبل أو كابل أو سلسلة على الأسطوانة ...

03.03.2020

هل تريد أن يكون الحمام والمرحاض في الشقة بمظهر أنيق؟ للقيام بذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، من الضروري إخفاء الاتصالات (إمدادات المياه والصرف الصحي ...

03.03.2020

كأسلوب فني ، نشأ الباروك في نهاية القرن السادس عشر في إيطاليا. يأتي الاسم من الكلمة الإيطالية "barocco" ، والتي تُترجم على أنها صدفة غريبة ...

02.03.2020

يتم تحديد مستوى أعمال البناء من خلال الكفاءة المهنية للحرفيين والالتزام بالعمليات التكنولوجية وجودة المواد والمواد الاستهلاكية المستخدمة. التغيير...

لزراعة بلورات الملح ، سوف تحتاج إلى:

1) - ملح.

يجب أن تكون نظيفة قدر الإمكان. يعتبر ملح البحر هو الأنسب ، نظرًا لوجود الكثير من الحطام في المطبخ العادي غير المرئي للعينين.

2) - ماء.

سيكون الخيار المثالي هو استخدام الماء المقطر ، أو الماء المغلي على الأقل ، وتنقيته قدر الإمكان من الشوائب عن طريق الترشيح.

3) - الأواني الزجاجيةالتي ستزرع فيها البلورة.

المتطلبات الرئيسية لها: يجب أن تكون نظيفة تمامًا أيضًا ، ولا يجب أن تكون هناك أجسام غريبة ، وحتى البقع الصغيرة يجب ألا تكون موجودة بداخلها طوال العملية بأكملها ، لأنها يمكن أن تثير نمو بلورات أخرى على حساب البلورات الرئيسية.

4) - بلورة الملح.

يمكن "الحصول عليها" من عبوة ملح أو في شاكر ملح فارغ. هناك ، في الجزء السفلي ، من شبه المؤكد أنه سيكون هناك نوع مناسب لا يمكنه اختراق الفتحة الموجودة في شاكر الملح. من الضروري اختيار بلورة شفافة أقرب في الشكل إلى خط متوازي.

5) - عصا: بلاستيك أو خزف خشبي أو ملعقة من نفس الخامات.

أحد هذه العناصر سيكون مطلوبًا لخلط المحلول. قد يكون من غير الضروري تذكيرك بأنه بعد كل استخدام ، يجب غسلها وتجفيفها.

6) - الورنيش.

الورنيش ضروري لحماية البلورة النهائية ، لأنه بدون حماية في الهواء الجاف سوف ينهار ، وفي الهواء الرطب سوف يتسلل إلى كتلة عديمة الشكل.

7) - الشاش أو ورق الترشيح.

عملية زراعة الكريستال.

يتم وضع وعاء به ماء محضر في ماء دافئ (حوالي 50-60 درجة) ، يُسكب الملح فيه تدريجياً مع التحريك المستمر. عندما يصبح الملح غير قادر على الذوبان ، يُسكب المحلول في طبق نظيف آخر حتى لا تدخل الرواسب من الحاوية الأولى فيه. لضمان نظافة أفضل يمكن سكبها من خلال قمع مع مرشح.

الآن ، يتم غمس البلورة "الملغومة" الموجودة سابقًا في الخيط في هذا المحلول بحيث لا تلمس قاع الإناء وجدرانه.

ثم قم بتغطية الأطباق بغطاء أو أي شيء آخر ، ولكن حتى لا تصل الأجسام الغريبة والغبار إلى هناك.

ضع الحاوية في مكان مظلم وبارد وكن صبورًا - ستبدأ العملية المرئية في غضون يومين ، لكن الأمر سيستغرق عدة أسابيع لتنمو بلورة كبيرة.

مع نمو البلورة ، سينخفض \u200b\u200bالسائل بشكل طبيعي ، وبالتالي ، كل عشرة أيام تقريبًا ، سيكون من الضروري إضافة محلول جديد تم تحضيره وفقًا للشروط المذكورة أعلاه.

أثناء جميع العمليات الإضافية ، يجب عدم السماح بالحركات المتكررة والتأثيرات الميكانيكية القوية والتقلبات الكبيرة في درجات الحرارة.

عندما تصل البلورة إلى الحجم المطلوب ، يتم إزالتها من المحلول. يجب أن يتم ذلك بعناية شديدة ، لأنه في هذه المرحلة لا يزال هشًا للغاية. يتم تجفيف البلورة المزالة من الماء باستخدام المناديل. الكريستال المجفف مطلي بورنيش عديم اللون لإعطاء القوة ، والتي يمكنك استخدام كل من المنزل والأظافر.

وأخيراً ، ضع المرهم.

لا يمكن استخدام البلورة المزروعة بهذه الطريقة لصنع مصباح ملح كامل ، حيث يتم استخدام معدن طبيعي خاص هناك - الهاليت ، الذي يحتوي على العديد من المعادن الطبيعية.

ولكن حتى مما حصلت عليه ، فمن الممكن تمامًا صنع نوع من الحرف ، على سبيل المثال ، نموذج مصغر لنفس مصباح الملح ، عن طريق إدخال مصباح LED صغير في البلورة ، يعمل بواسطة بطارية.