Name: determination of thermodynamic properties of alkaline earth-liquid metal alloys using the electromotive force technique
Uploaded: 2017-11-03T15:00:00
Duration: 12 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Determination of Thermodynamic Properties of Alkaline Earth-liquid Metal Alloys Using the Electromotive Force Technique at JoVE.com

इस काम के लिए अमेरिका के ऊर्जा विभाग, परमाणु ऊर्जा के कार्यालय के परमाणु ऊर्जा विश्वविद्यालय के कार्यक्रमों का समर्थन किया गया (पुरस्कार सं. DE-NE0008425); एकीकृत विश्वविद्यालय के कार्यक्रम स्नातक फैलोशिप (पुरस्कार सं. DE-NE0000113); और व्यापार मंत्रालय, उद्योग & #38; ऊर्जा, कोरिया गणराज्य, ऊर्जा कुशलता & #38; द कोरिया ऊर्जा प्रौद्योगिकी के मूल्यांकन एवं नियोजन संस्थान (KETEP) (सं. २०१४२०२०१०४१९०) के मूल प्रौद्योगिकी कार्यक्रम । इस अनुच्छेद के प्रकाशन के हिस्से में पेंसिल्वेनिया राज्य विश्वविद्यालय पुस्तकालयों ओपन एक्सेस प्रकाशन कोष द्वारा वित्त पोषित किया गया ।

<ol>
	<li>Ipser, H., Mikula, A., Katayama, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview:+The+emf+method+as+a+source+of+experimental+thermodynamic+data.">Overview: The emf method as a source of experimental thermodynamic data.</a> CALPHAD: Comput. Coupling Phase Diagrams Thermochem. 34 (3), 271-278 (2010).</li><li>Kim, H., Smith, N., Kumar, K., Lichtenstein, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+Separation+of+Barium+into+Liquid+Bismuth+by+Controlling+Deposition+Potentials.">Electrochemical Separation of Barium into Liquid Bismuth by Controlling Deposition Potentials.</a> Electrochim. Acta. 220, 237-244 (2016).</li><li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electrometallurgical Techniques for DOE Spent Fuel Treatment: Final Report. , (2000).</li><li>Simpson, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projected+Salt+Waste+Production+from+a+Commercial+Pyroprocessing+Facility.">Projected Salt Waste Production from a Commercial Pyroprocessing Facility.</a> Sci. Technol. Nucl. Install. 2013, 1-8 (2013).</li><li>Lichtenstein, T., Smith, N. D., Gesualdi, J., Kumar, K., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodynamic+properties+of+Barium-Bismuth+alloys+determined+by+emf+measurements.">Thermodynamic properties of Barium-Bismuth alloys determined by emf measurements.</a> Electrochim. Acta. 228, 628-635 (2017).</li><li>Kim, H., Boysen, D. A., Ouchi, T., Sadoway, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium-bismuth+electrodes+for+large-scale+energy+storage+(liquid+metal+batteries).">Calcium-bismuth electrodes for large-scale energy storage (liquid metal batteries).</a> J. Power Sources. 241, 239-248 (2013).</li><li>Delcet, J., Delgado-Brune, A., Egan, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coulometric+Titrations+Using+CaF2+and+BaF2+Solid+Electrolytes+to+Study+Alloy+Phases.">Coulometric Titrations Using CaF2 and BaF2 Solid Electrolytes to Study Alloy Phases.</a> Symp. Calc. Phase Diagrams Thermochemistry Alloy Phases. 275, 275-287 (1979).</li><li>Roine, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Outokummpu HSC Chemistry 5.1. Chemical Reaction and Equilibrium Software with Extensive Thermochemical Database. , (2002).</li><li>Smith, N. D., Lichtenstein, T., Gesualdi, J., Kumar, K., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodynamic+Properties+of+Strontium-Bismuth+Alloys+Determined+by+Electromotive+Force+Measurements.">Thermodynamic Properties of Strontium-Bismuth Alloys Determined by Electromotive Force Measurements.</a> Electrochim. Acta. 225, 584-591 (2017).</li><li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodynamic+properties+of+Calcium-Bismuth+alloys+determined+by+emf+measurements.">Thermodynamic properties of Calcium-Bismuth alloys determined by emf measurements.</a> Electrochim. Acta. 60, 154-162 (2012).</li><li>Okamoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ba-Bi (Barium-Bismuth). , (1990).</li><li>Lichtenstein, T., Gesualdi, J., Nigl, T. P., Yu, C. T., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodynamic+Properties+of+Barium-Antimony+Alloys+Determined+by+Emf+Measurements.">Thermodynamic Properties of Barium-Antimony Alloys Determined by Emf Measurements.</a> Electrochim. Acta. , (2017).</li><li>Wagner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limitation+of+the+Use+of+CaF2+in+Galvanic+Cells+for+Thermodynamic+Measurements+due+to+the+Onset+of+Electronic+Conduction+under+Reducing+Conditions.">Limitation of the Use of CaF2 in Galvanic Cells for Thermodynamic Measurements due to the Onset of Electronic Conduction under Reducing Conditions.</a> J. Electrochem. Soc. 115 (9), 933-935 (1968).</li></ol>

लेखक हित के प्रकाशन में सामग्री के विषय में खुलासा करने के लिए कोई संघर्ष है ।

इस काम में emf कोशिका एक सीएएफ2-आधारित ठोस इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड सामग्री निश्चित रचनाओं पर, एक coulometric अनुमापन तकनीक का उपयोग करता है, जहां इलेक्ट्रोड संरचना एक स्थिर तापमान पर बदल जाता है की तुलना में उपयोग करता है । coulometric अनुमापन के साथ, इलेक्ट्रोड संरचना है फैराडे कानून द्वारा निर्धारित है, सही coulombic दक्षता संभालने. हालांकि, उच्च प्रतिक्रियाशील alkaline-पृथ्वी धातुओं मामूली घुलनशील है (उदा, बा ~ 15 BaCl में घुलनशीलता2मॉल%) अपने स्वयं के halide लवण, जो इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक चालन को बढ़ावा देने और सही नियंत्रण को रोकने के लिए कर सकते है coulometric अनुमापन7,13के दौरान इलेक्ट्रोड की रचना. इस काम में विद्युत सेल निश्चित रचनाओं में इलेक्ट्रोड सामग्री के साथ चल रही है, इस प्रकार coulometric अनुमापन द्वारा संरचना लेखांकन में अनिश्चितता को नष्ट करने, और क्षारीय पृथ्वी मिश्र के सटीक emf माप सक्षम बनाता है । इसके अलावा, इस काम में अद्वितीय विद्युत सेल एक ही प्रयोग के भीतर चार मिश्र धातु रचनाओं के emf मूल्यों के उपायों को रचनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला से अधिक ऊष्मा संपत्तियों के मूल्यांकन में तेजी लाने के लिए और तापमान.
के रूप में चाप-पिघला हुआ द्विआधारी मिश्र धातुओं के निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है, यह संभव है कि मिश्र धातुओं के अंतिम संरचना बिजली के चाप के उच्च तापमान के कारण प्रारंभिक संरचना से विचलित कर सकते है और उच्च वाष्प दबाव धातु । सही द्विआधारी मिश्र धातुओं के emf तापमान संबंध की रिपोर्ट करने के लिए, उनकी संरचना inductively युग्मित प्लाज्मा परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईसीपी-एईएस), के रूप में बीए-Sb प्रणाली12के लिए तालिका 3 में दिखाया गया का उपयोग कर पुष्टि की थी ।
कदम 2.3.4 के अनुसार विद्युत कोशिका घटकों को सुखाने से पहले, उच्च गुणवत्ता वाले निर्वात प्राप्त करने में कठिनाइयों (& #60; 10 mtorr) हो सकता है । वैक्यूम चैंबर सेटअप में ओ-अंगूठी अपने स्टेनलेस स्टील नाली में सही ढंग से नहीं बैठा जा सकता है । वहां भी एल्यूमिना ट्यूबों के epoxy जवानों में एक अंतर हो सकता है, जो करने के लिए अतिरिक्त epoxy संभव लीक प्लग करने के लिए लागू किया जा सकता है । बिजली की जाती है, तो emf माप के दौरान, एक बी मिश्र के साथ संपर्क खो देते हैं और emf मूल्यों में बड़े उतार चढ़ाव मनाया जाता है, संपर्क धीरे एल्यूमिना ट्यूब घुमा द्वारा मिश्र धातु के साथ फिर से स्थापित किया जा सकता है, जिससे नेतृत्व करने के लिए तरल मिश्र धातु गीला ।
कभी-कभार emf मान कूलिंग और हीटिंग चक्र के बीच एक बड़ी हिस्टैरिसीस प्रदर्शित कर सकते हैं । सामांय में, ठंडा/हीटिंग चक्र के बीच emf मानों का एक हिस्टैरिसीस से उत्पंन हो सकता है (1) प्रतिक्रियाशील इलेक्ट्रोड रचनाओं के साथ इलेक्ट्रोलाइट की गिरावट, विशेष रूप से उच्च alkaline-पृथ्वी सांद्रता पर; (2) परीक्षण कक्ष के अंदर अवशिष्ट ऑक्सीजन के साथ ऊंचा तापमान और ऑक्सीकरण पर वाष्पीकरण के कारण इलेक्ट्रोड सामग्री की गिरावट; या (3) इलेक्ट्रोड सामग्री के गैर संतुलन चरण व्यवहार, शांत प्रभाव और शीतलन चक्र के दौरान metastable चरणों के गठन सहित.
इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच क्षरण की प्रतिक्रिया स्पष्ट होने पर, प्रयोगात्मक सेट-अप अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान कम करके विद्युत सेल के क्षरण को कम करने के लिए संशोधित किया जा सकता है । शांत प्रभाव की उपस्थिति में, emf हीटिंग चक्र के दौरान प्राप्त मूल्यों संतुलन ऊष्मा संपत्तियों का निर्धारण करने में उपयोग किया जा सकता है । जब metastable चरणों के गठन emf माप में एक हिस्टैरिसीस का कारण बनता है, इलेक्ट्रोड सामग्री के चरण व्यवहार पूरक तकनीक के माध्यम से जांच की आवश्यकता है, उदा, XRD द्वारा संरचनात्मक लक्षण वर्णन, चरण के घटकों का विश्लेषण द्वारा इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) के साथ स्कैनिंग ऊर्जा dispersing स्पेक्ट्रोस्कोपी (डी एस), और चरण संक्रमण तापमान DSC द्वारा । चरण संक्रमण डेटा भी १,२२३ K ऊपर वर्णित emf माप तकनीक के साथ प्राप्त करने के लिए कठिन हो सकता है, के रूप में सीएएफ2-वायुसेना2 इलेक्ट्रोलाइट नीचा करने के लिए शुरू हो सकता है ।
इस काम में emf माप तकनीक बाइनरी alkaline पृथ्वी-तरल धातु मिश्र धातु, गतिविधि, आंशिक दाढ़ एन्ट्रापी, आंशिक दाढ़ धारिता, और चरण संक्रमण तापमान सहित के अनुभवजंय ऊष्मा गुणों का निर्धारण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इन ऊष्मा डेटा पूरक तकनीक (XRD, DSC, और SEM) के साथ alkaline-पृथ्वी मिश्र के द्विआधारी चरण आरेख को परिष्कृत करने के लिए एक प्रयोगात्मक आधार के रूप में उपयोग किया जाता है, के रूप में चित्रा 8में उदाहरण5। प्रत्येक alkaline के गतिविधि मूल्यों के आधार पर पृथ्वी धातु (एक = सीए, बीए, और Sr) तरल धातुओं में (बी = द्वि और Sb), क्षारीय पृथ्वी तत्वों और तरल धातुओं के बीच परमाणु बातचीत की ताकत electrochemically अलग से leveraged किया जा सकता है alkaline पृथ्वी पिघला हुआ नमक समाधान से विखंडन उत्पादों ।

विद्युतवाहक बल (emf) माप सीधे आंशिक दाढ़ गिब्स एक रासायनिक प्रतिक्रिया के मुक्त ऊर्जा परिवर्तन का निर्धारण और ऐसी गतिविधि, आंशिक दाढ़ धारिता, और आंशिक दाढ़ एन्ट्रापी के रूप में सटीक ऊष्मा गुण प्रदान कर सकते है1। thermochemical डेटा का अधिग्रहण सामग्री समुदाय में अनुसंधान विषयों की एक किस्म के लिए महत्वपूर्ण है, बहु घटक चरण चित्र के शोधन से, प्रथम सिद्धांत सामग्री मॉडलिंग के प्रायोगिक सत्यापन के लिए, नए के संश्लेषण के लिए लाभप्रद गुणों के साथ धातु प्रजातियों । हाल ही में, किम एट अल. उपयोग emf माप तरल धातु इलेक्ट्रोड का उपयोग करने के लिए पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलाइट्स2से क्षारीय पृथ्वी प्रजातियों अलग करने की व्यवहार्यता का आकलन ।
विद्युत पिघला हुआ लवण (जैसे, LiCl-KCl) का उपयोग कर जुदाई3रीसाइक्लिंग के लिए इस्तेमाल परमाणु ईंधन से यूरेनियम और transuranic धातुओं को अलग करने के लिए एक आशाजनक तकनीक है । के रूप में इस्तेमाल किया ईंधन पिघला हुआ नमक में एक anode के रूप में संसाधित है, कम मानक यूरेनियम से क्षमता में कमी के साथ विखंडन उत्पादों और ऑक्सीकरण हो जाता है भंग के रूप में पिघला हुआ नमक में संचित (जैसे, बीए2 +, Sr2 +, सीएस+, और दुर्लभ पृथ्वी मेटल cations)4. फलस्वरूप, पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलाइट और समय पर प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए/या संचित विखंडन उत्पादों को अलग करने के लिए आगे संसाधित4। विशेष रूप से चिंता का क्षार/क्षारीय-पृथ्वी विखंडन उत्पादों (बीए2 +, एसआर2 +, और सीएस+) हैं, क्योंकि इन आयनों घटक cations के बीच सबसे कम मानक कमी क्षमता प्रदर्शन, उन्हें अलग करने के लिए मुश्किल बना पिघला हुआ नमक समाधान से ।
हालांकि, लिचेंस्टीन एट अल. हाल ही में प्रदर्शित किया कि रयम तरल विस्मुट में कम ऊष्मा गतिविधि दर्शाती है (८.७ x 10-12 रयम तिल अंश xBa (द्वि में) = ०.०५, १,१२३ K), जिसका अर्थ है मजबूत परमाणु रयम और विस्मुट5के बीच सहभागिता । किम एट अल. देखा गया है कि इन बातचीत एक तरल विस्मुट इलेक्ट्रोड में रयम आयनों के जमाव क्षमता में बदलाव का कारण बना (-३.७४ वी करने के लिए-२.४९ वी बनाम सीएल-/Cl2(जी)), रयम के एक तरजीही जमाव में जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट समाधान (BaCl2-LiCl-CaCl2-NaCl, ७७३-९७३ K6पर 16-29-35-20 मॉल%) । इस बदलाव संभावित में तरल धातु इलेक्ट्रोड का उपयोग करके leveraged किया जा सकता है चुन कर अलग क्षार/क्षारीय-पृथ्वी विखंडन उत्पादों के लिए इस्तेमाल किया परमाणु ईंधन के विद्युत प्रसंस्करण के लिए इस्तेमाल इलेक्ट्रोलाइट से । पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलाइट से क्षार/alkaline-पृथ्वी विखंडन उत्पादों को अलग करने की व्यवहार्यता का निर्धारण करने के लिए, भावी तरल धातुओं में इन तत्वों की ऊष्मा गुण (उदा, द्वि, Sb) निर्धारित किया जाना चाहिए ।
पिछले अध्ययनों में, Delcet एट अल. उपयोग coulometric अनुमापन (उदा., बीए-द्वि, बीए-एसबी, बीए-पंजाब)7द्विआधारी मिश्र धातुओं के ऊष्मा गुणों का निर्धारण करने के लिए । बीए के लिए-द्वि मिश्र xba = ०.५० के लिए, वे coulometric अनुमापन कार्यरत एक एकल क्रिस्टल बाफ १,१२३ K पर2 इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग कर और विस्मुट में रयम के तुलनीय गतिविधि मूल्यों मनाया (२.४ x 10-12 पर एक्स बीए (द्वि में) = ०.०५, १,१२३ K). हालांकि, यह बताया गया कि परिणाम द्विआधारी मिश्र धातु में रयम सामग्री के बारे में अनिश्चितता के कारण गलत थे । रयम धातु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील और अपने halide लवण में घुलनशील है (~ 15 BaCl में १,१६३ कश्मीर में2 मॉल%), जो उच्च तापमान पर halide नमक में वृद्धि हुई इलेक्ट्रॉनिक आचरण और coulometric के दौरान गलत संरचना लेखांकन के लिए नेतृत्व कर सकते है अनुमापन. ऊष्मा के गुणों का निर्धारण करने के लिए (उदा., अतिरिक्त आंशिक दाढ़ गिब्स मुक्त ऊर्जा, आंशिक दाढ़ धारिता, आंशिक दाढ़ एन्ट्रापी) उच्च प्रतिक्रियाशील तत्वों वाले बाइनरी मिश्र धातुओं के, इस प्रोटोकॉल में वर्णित emf विधि का उपयोग किया गया था ।
द्विआधारी मिश्र धातुओं के Thermochemical गुण संतुलन सेल संभावित ईसेल (यानी, emf) एक मिश्र धातु (a-B) शुद्ध धातु ए की संदर्भ क्षमता के सापेक्ष को मापने के द्वारा निर्धारित किया जा सकता है । फिर, कोशिका क्षमता सीधे नेर्ंस्ट रिलेशन () के अनुसार कोशिका प्रतिक्रिया के आंशिक दाढ़ गिब्स मुक्त ऊर्जा (या रासायनिक क्षमता) में परिवर्तन करने के लिए संबंधित है ।<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq1.jpg">
इस काम में alkaline-पृथ्वी मिश्र के emf माप के लिए, फ्लोराइड आयन सीएएफ का आयोजन2 आधार इलेक्ट्रोलाइट के रूप में चुना जाता है क्योंकि Ca2 +/Ca redox क्षमता (ई0 =-५.५९ वी) अन्य की तुलना में अधिक नकारात्मक है क्षारीय-पृथ्वी redox क्षमता (उदा <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq2.jpg"> , <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq2.jpg"> </img>, बनाम-f2(g) at ८७३ K) में फ्लोराइड प्रणाली8. इसका तात्पर्य यह है कि सीएएफ2 अन्य क्षारीय पृथ्वी फ्लोराइड वायुसेना2 (एक = Sr या Ba) की तुलना में अधिक रासायनिक रूप से स्थिर है, और उस बा2 + या Sr2 + आयनों में electroactive प्रजाति के सीएएफ2-बाफ2 और सीएएफ 2-SrF2 इलेक्ट्रोलाइट, क्रमशः । सीएएफ के उच्च स्थिरता का उपयोग2, जो बा या Sr मिश्र के साथ साथ प्रतिक्रियाओं को कम करता है के रूप में अच्छी तरह से ऊंचा तापमान पर सीएएफ2 के ईओण चालकता, एकल चरण द्विआधारी सीएएफ2-वायुसेना2 इलेक्ट्रोलाइट था सफलतापूर्वक बाइनरी alkaline पृथ्वी तरल धातु मिश्र की emf को मापने के लिए कार्यरत हैं । एकल चरण बाइनरी इलेक्ट्रोलाइट के गठन की पुष्टि चित्रा 19में एक्स-रे विवर्तन (XRD) विश्लेषण के साथ पुष्टि की है ।
एक alkaline-पृथ्वी मिश्र धातु के सेल क्षमता को मापने के लिए, निम्नलिखित विद्युत सेल एक ठोस राज्य द्विआधारी सीएएफ का उपयोग कर लागू किया गया था2-वायुसेना2 (९७ मॉल% सीएएफ2, 3 मॉल% वायुसेना2) इलेक्ट्रोलाइट10:
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq4.jpg">,
जहां शुद्ध alkaline-पृथ्वी धातु एक (एक = सीए, Sr, या Ba) के रूप में कार्य करता है संदर्भ इलेक्ट्रोड (आरई), ठोस सीएएफ2-वायुसेना2 इलेक्ट्रोलाइट के रूप में, फिक्स्ड संरचना ए-बी मिश्र के रूप में काम कर इलेक्ट्रोड (हम), और बी एक उंमीदवार तरल धातु है जैसे द्वि या Sb. विद्युत कक्ष में अर्ध-कक्ष प्रतिक्रियाएँ हैं: 
<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq5.jpg"> 
<img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq6.jpg">
और समग्र सेल प्रतिक्रिया है: 
<img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq7.jpg">
जहां ई- एक सेल प्रतिक्रियाओं और जेड में विमर्श इलेक्ट्रॉन है इलेक्ट्रॉनों की संख्या विमर्श (z = alkaline पृथ्वी तत्वों के लिए 2) । इस समग्र प्रतिक्रिया के लिए, एक धातु के आंशिक दाढ़ गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन,, द्वारा दिया जाता है: <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq8.jpg"> </img> 
<img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq9.jpg"> जहां<img alt="Equation 10" src="/files alt="Equation 10" src=""></img alt="Equation 10" src="/files>/ftp_upload/56718/56718eq10.jpg "/> धातु बी में एक धातु के आंशिक दाढ़ गिब्स मुक्त ऊर्जा है, शुद्ध एक धातु के मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा है, <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq11.jpg"> आर आदर्श गैस निरंतर है, टी केल्विन में तापमान है, और एकएक मेटल बी में एक की सक्रियता है । मापा सेल emf, ईसेल, सीधे आंशिक दाढ़ में परिवर्तन से संबंधित है नेर्ंस्ट समीकरण द्वारा एक की मुक्त ऊर्जा गिब्स, 
<img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56718/56718eq12.jpg"> जहां च फैराडे स्थिरांक है ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 L bottle</td>
			<td>US Plastic</td>
			<td>69032</td>
			<td>HDPE, wide mouth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone, 99.5%</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>30698</td>
			<td>ACS Grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina dish</td>
			<td>AdValue Technology</td>
			<td>AL-4120</td>
			<td>81 mm OD, 30 mm height</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina plate</td>
			<td>AdValue Technology</td>
			<td>AL-D-82-6</td>
			<td>10 cm in diameter, 4.65 mm thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina powder</td>
			<td>AluChem</td>
			<td></td>
			<td>AC99 tabular alumina</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina tube</td>
			<td>Coorstek</td>
			<td>66631-12.0000</td>
			<td>0.25 in. OD, 12 in. length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arc-Melter</td>
			<td>Edmund Buhler GmbH</td>
			<td>MAM1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Argon, 99.999%</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>AR 5.0UH-K</td>
			<td>Ultrahigh purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ball mill</td>
			<td>Norton Chemical Process Products Corporation</td>
			<td>CF-70109</td>
			<td>6 sets of 2 12.5 in. rollers, RPM 1725/1425</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barium</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>653</td>
			<td>99.2% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barium fluoride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>652458</td>
			<td>99.999% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bismuth</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>556130</td>
			<td>99.999% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boron nitride</td>
			<td>Saint-Gobain</td>
			<td>AX-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium fluoride</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>11055</td>
			<td>99.95% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton tip applicator</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>4301</td>
			<td>100 count, 3 in. long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Die press</td>
			<td>Carver, Inc.</td>
			<td>3850</td>
			<td>Clamping force: 12 tons; Platens: 6&#160; x 6 in.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit 29 piece set</td>
			<td>Chicago-Latrobe</td>
			<td>45640</td>
			<td>1/16 in. - 1/2 in. x 1/64 in.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying pan</td>
			<td>Pyrex</td>
			<td>5300114</td>
			<td>15.5 in. x 9.5 in. x 2.25 in.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Emery paper</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>4681A21&#160;</td>
			<td>Grit size: 100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiberglass insulation</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>9346K38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flowmeter</td>
			<td>Brooks</td>
			<td>MR3A00SVVT</td>
			<td>Range: 0.1 to 1 standard cubic feet per hour (SCFH) of Air</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas bubbler</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td>8761-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High temperature box furnace</td>
			<td>Thermolyne</td>
			<td>F48020-80</td>
			<td>48000 Furnace, 8-segment program, Max. 1,200 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High temperature crucible furnace</td>
			<td>Mellen</td>
			<td>CC12-6X12-1Z</td>
			<td>6 in. ID, 12 in. depth. Max temp 1,200 &#176;C. 208 V</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High vacuum grease</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z273554</td>
			<td>Brand: Dow Corning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inert atmopshere glovebox</td>
			<td>Mbraun</td>
			<td>MB200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl alcohol</td>
			<td>Macron Chemicals</td>
			<td>3032-21</td>
			<td>ACS Grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large pellet die set</td>
			<td>MTI Corporation</td>
			<td>EQ-Die-75D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyvinyl alcohol, 99+%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>341584-5KG</td>
			<td>Hydrolyzed, molecular weight (MW): 89,000-98,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potentiostat</td>
			<td>Autolab</td>
			<td>PGSTAT302N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potentiostat-multiplexing switch box</td>
			<td>Autolab</td>
			<td>MUX SCANNER16 F/16 X WE</td>
			<td>Multiplexer (MUX) SCANNER16</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potentiostat control software</td>
			<td>NOVA</td>
			<td></td>
			<td>NOVA 1.11</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision mini lathe</td>
			<td>Harbor Freight Tools</td>
			<td>93212</td>
			<td>Brand: Central Machinery&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quick cure epoxy</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5A462</td>
			<td>Brand: Devcon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recirculating chiller</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>13271-204</td>
			<td>Model: 1175PD</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small pellet die set</td>
			<td>MTI Corporation</td>
			<td>EQ-Die-18D-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonicator</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>97043-968</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Squeeze bottle</td>
			<td>VWR International</td>
			<td>16650-022</td>
			<td>LDPE, 500 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel mesh sieve</td>
			<td>Amazon</td>
			<td></td>
			<td>10 mesh, 2 mm holes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Strontium</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>343730</td>
			<td>99% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Strontium fluoride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>450030</td>
			<td>99.99% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple</td>
			<td>Omega</td>
			<td>KMQXL-125U-18</td>
			<td>K-type thermocouple</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple acquisiton board</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>NI-9211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten wire</td>
			<td>ThermoShield</td>
			<td>88007-0.100</td>
			<td>99.95% wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum pump</td>
			<td>Pfeiffer</td>
			<td>PK D56 707</td>
			<td>Duo Line 1.6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wipes</td>
			<td>Kimtech</td>
			<td>S-8115</td>
			<td>ULine distributor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire cutters</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>5372A4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yttria-stabilized zirconia milling media</td>
			<td>Tosoh, USA</td>
			<td></td>
			<td>3 mm diameter</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

determination of thermodynamic properties of alkaline earth-liquid metal alloys using the electromotive force technique

एक सीएएफ2 ठोस राज्य इलेक्ट्रोलाइट पर आधारित एक उपंयास विद्युत सेल के लिए अधिग्रहण करने के क्रम में दोनों संरचना और तापमान के कार्यों के रूप में बाइनरी alkaline पृथ्वी-तरल धातु मिश्र के विद्युतवाहक बल (emf) को मापने के लिए विकसित किया गया है ऊष्मा डेटा । कोशिका एक रासायनिक स्थिर ठोस राज्य सीएएफ के होते हैं2-वायुसेना2 इलेक्ट्रोलाइट (जहां एक सीए के रूप में क्षारीय पृथ्वी तत्व है, Sr, या Ba), बाइनरी a-b मिश्र धातु के साथ (जहां B द्वि या Sb के रूप में तरल धातु है) काम इलेक्ट्रोड, और एक शुद्ध एक धातु संदर्भ इलेक्ट्रोड । Emf डेटा का एक तापमान रेंज पर एकत्र कर रहे है ७२३ k करने के लिए 25 k वेतन वृद्धि में १,१२३ k करने के लिए एकाधिक प्रयोग और परिणाम प्रति मिश्र धातु रचनाओं के लिए गतिविधि मूल्यों, चरण संक्रमण तापमान उपज का विश्लेषण कर रहे हैं, और आंशिक दाढ़ entropies/enthalpies के लिए प्रत्येक रचना.

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Determination of Thermodynamic Properties of Alkaline Earth-liquid Metal Alloys Using the Electromotive Force Technique

इस प्रोटोकॉल उच्च तापमान (723-1123 K) पर तरल धातु मिश्र में क्षारीय पृथ्वी तत्वों के विद्युतवाहक बल की माप का वर्णन करने के लिए उनके ऊष्मा गुण निर्धारित करने के लिए, गतिविधि सहित, आंशिक दाढ़ एन्ट्रापी, आंशिक दाढ़ धारिता, और चरण संक्रमण तापमान, एक व्यापक संरचना रेंज पर ।

विद्युतवाहक बल तकनीक का उपयोग कर क्षारीय पृथ्वी तरल धातु मिश्र धातु के ऊष्मा गुणों का निर्धारण

A novel electrochemical cell based on a CaF2 solid-state electrolyte has been developed to measure the electromotive force (emf) of binary alkaline ...

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