Растворимость NaF кр в воде при температурах 5–443°С и термодинамические свойства F – и NaF aq

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Впервые экспериментально определена растворимость NaFкр (виллиомит) в воде в широком интервале температуры Т = 5‒443°С и давления Р = 1‒1000 бар. При высоких ТР-параметрах растворимость оказалась в 1.5‒4 раза ниже значений, предсказанных на основе термодинамической базы данных SUPCRT97. В рамках модели HKF рассчитаны термодинамические свойства NaFaq и существенно уточнены HKF-параметры базисного иона F–, необходимые для описания его свойств в области повышенных (>100°C) температур. Полученные экспериментальные данные позволяют оценить максимально возможный уровень концентрации фтора в гидротермальных щелочных флюидах, который определяется растворимостью NaFкр.

Об авторах

М. Е. Тарнопольская

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Москва, Россия

В. Л. Реуков

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Москва, Россия

Н. Н. Акинфиев

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Москва, Россия

Л. Я. Аранович

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Москва, Россия

А. В. Зотов

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: mashatarnopolskaya@yandex.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Zaraisky G.P., Korzhinskaya V.S., Kotova N.P. Experimental Studies of Та2О5 and columbite-tantalite solubility in fluoride solutions from 300 to 550˚C and 50 to 100 MPa // Miner. Petrol. 2010. V. 99. P. 287–300.
  2. Salvi S., Fontan F., Monchoux P., Williams-Jones A.E., Moine B. Hydrothermal mobilization of high field strength elements in alkaline igneous systems: Evidence from the Tamazeght Complex (Morocco) // Econ. Geol. 2000. V. 95. P. 559–576.
  3. Reynolds J.G., Belsher J.D. A Review of Sodium Fluoride Solubility in Water // J. Chem. Eng. Data. 2017. V. 62. № 6. P. 1743–1748.
  4. Wagner W., Pruss A. The IAPWS formulation 1995 for the thermodynamic properties of ordinary water substance for general and scientific use // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2002. V. 31. P. 387–535.
  5. Tanger J.C., Helgeson H.C. Calculation of the thermodynamic and transport properties of aqueous species at high pressures and temperatures; revised equations of state for the standard // American Journal of Science 1988. V. 288. P. 19–98.
  6. Шваров Ю.В. Hch: новые возможности термодинамического моделирования геохимических систем, предоставляемые Windows // Геохимия. 2008. № 8. С. 898–903.
  7. Helgeson H.C., Kirkham D.H., Flowers G.C. Theoretical prediction of the thermodynamic behavior of aqueous electrolytes by high pressures and temperatures; IV. Calculation of activity coefficient, osmotic coefficients, and apparent molal and standard and relative partial molal properties to 600°C and 5 KB // Am. Jour. Sci. 1981. V. 291. P. 1249–1516.
  8. Majer V., Obšil M., Hefter G. et al. Volumetric behavior of aqueous NaF and KF solutions up to 350°C and 30 MPa // J. Solution Chem. 1997. V. 26. P. 847–875.
  9. Bandura A.V., Lvov S.N. The Ionization Constant of Water over Wide Ranges of Temperature and Density Special Collection: International Water Property Standards Crossmark: Check for Updates // J. Phys. Chem. 2006. V. 35. P. 15–30.
  10. Johnson J.W., Oelkers E.H., Helgeson H.C. SUPCRT92: A software package for calculating the standard molal thermodynamic properties of minerals, gases, aqueous species, and reactions from 1 to 5000 bars and 0 to 1000°C // Comp. Geosci. 1992. V. 18. P. 899–947.
  11. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. Справочник термодинамических величин. М.: Атом- издат, 1971.
  12. Глушко В.П. Термические константы веществ. Выпуск X. Ч. 1. М., 1981.
  13. Robie R.A., Hemingway B.S. Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298.15 K and 1 bar (105 pascals) pressure and at higher temperatures. U.S // Geological Survey Bulletin 2131, U.S. Government Printing Office, Washington, 1995.
  14. Shvarov Yu.V. A suite of programs, OptimA, OptimB, OptimC, and OptimS compatible with the Unitherm database, for deriving the thermodynamic properties of aqueous species from solubility, potentiometry and spectroscopy measurements // Appl. Geochem. 2015. V. 55. P. 17–27.
  15. Равич М.И. Водно-солевые системы при повышенных температурах и давлениях. М.: Наука, 1974. С. 151.
  16. Cox J.D., Wagman D.D., Medvedev V.A. CODATA Key values for thermodynamics. New York: Hemishere Publishing Corp., 1988.
  17. Лукьянова Е.В., Зотов А.В. Определение константы ассоциации NaFaq в системе NaF–NaCl–H2O при 25–75°C потенциометрическим методом // Физическая химия. 2017. Т. 91. № 4. С. 648–653.
  18. Richardson C.K., Holland H.D. The solubility of fluorite in hydrothermal solutions, an experimental study // Geochim. Cosmochim. Acta. 1979. V. 43. P. 1313–1325.
  19. Shock E.L., Sassani D.C., Willis M., Sverjensky D.A. Inorganic species in geologic fluids: Correlations among standard molal thermodynamic properties of aqueous ions and hydroxide complexes // Geochim. Cosmo. Acta. 1997. V. 61. № 5. P. 907–950.
  20. Manohar S., Atkinson G. The Effect of High Pressure on the Ion Pair Equilibrium Constant of Alkali Metal Fluorides: A Spectrophotometric Study // J. Solution Chem. 1993. V. 22. № 10. P. 859–872.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).