Анализ термодинамических параметров кристаллизации эвтектического состава в системе Н2О – Nа2S2О3∙5Н2О

Аннотация

При разработке холодоаккумуляторов на основе фазовых переходов (ХА ФП) в настоящее время основные усилия направлены на расчет различных конструкционных устройств и таких параметров, как объем, площадь поверхности ХА, коэффициент теплопередачи (или термическое сопротивление) на границе холодоаккумулирующего материала (ХАМ) с материалом аккумулятора, температура и время зарядки и разрядки, энергетический КПД. Вместе с тем, слабо освещается физическая и химическая проблемы учета процессов самих фазовых переходов и их влияние на эффективную работу ХА. В данной работе по экспериментально полученным термограммам проведен анализ кинетических и термодинамических параметров плавления и кристаллизации эвтектического состава в системе Н₂О – Nа₂S₂О₃∙5Н₂О (ТСН-5), который можно использовать как ХАМ, работающий при Т=262±1 К (-11±1°С). Выявлено, что в зависимости от величины прогрева жидкой фазы относительно температуры плавления и дальнейшего охлаждения имеют место два вида кристаллизации. Первый вид – это квазиравновесная кристаллизация (КРК), которая происходит при температуре , совпадающей с температурой Т_L = T_E. Второй вид является неравновесно-взрывной кристаллизацией (НРВК), которая начинается после достижения определенных предкристаллизационных переохлаждений . Были рассчитаны активности , , коэффициенты активностей ,  и энергии активации ,  в эвтектике как при температуре Т_Е, т.е. при равновесной кристаллизации (КРК), так и в области переохлаждения при температуре Т_min на начало неравновесно-взрывной кристаллизации (НРВК).