Russian Journal of Inorganic ChemistryRussian Journal of Inorganic ChemistryЖурнал неорганической химии0044-457X3034-560XThe Russian Academy of Sciences66528510.31857/S0044457X22601808JELGYIФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯUnknownEstimation of the Standard Enthalpy of Formation of Crystalline Alkali Metal BoratesОценка стандартной энтальпии образования кристаллических боратов щелочных металловTupitsinA. A.ТупицынА. А.fomichevsv@yandex.ruBychinskiiV. A.БычинскийВ. А.val@igc.irk.ruShtenbergM. V.ШтенбергМ. В.fomichevsv@yandex.ruFomichevS. V.ФомичевС. В.fomichevsv@yandex.ruKorolevaO. N.КоролеваО. Н.fomichevsv@yandex.ruVinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesИнститут геохимии им. А.П. Виноградова СО РАНSouth Ural Federal Research Center for Mineralogy and Geoecology, Ural Branch, Russian Academy of SciencesЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, Ильменский заповедникKurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of SciencesИнститут общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН0103202368332533226022025Copyright ©; 2023, А.А. Тупицын, В.А. Бычинский, М.В. Штенберг, С.В. Фомичев, О.Н. КоролеваCopyright ©; 2023, А.А. Тупицын, В.А. Бычинский, М.В. Штенберг, С.В. Фомичев, О.Н. Королева2023А.А. Тупицын, В.А. Бычинский, М.В. Штенберг, С.В. Фомичев, О.Н. КоролеваА.А. Тупицын, В.А. Бычинский, М.В. Штенберг, С.В. Фомичев, О.Н. Королеваhttps://transsyst.ru/0044-457X/article/view/665285

A structure–property correlation has been developed, which makes it possible to choose the optimal values of the enthalpy of formation of alkali metal borates, for which, according to the data of various experimental works and reference publications, wide variations are observed. Using this correlation, the enthalpy of formation of unstudied alkali metal borates can be reasonably estimated. It has been found that the contribution of B2O3 to the enthalpy of formation is the same not only for alkali metal borates but also for Ba, Ca, and Pb borates, for whose enthalpy of formation a structure–property correlation has also been established. This suggests the suitability of the obtained correlations for estimating the enthalpy of formation in the borate series, where the value is known only for one member of the series, as well as the possibility of estimating the enthalpy of formation of mixed borates of different metals.

Разработана корреляция структура–свойство, позволяющая выбрать оптимальные величины энтальпии образования боратов щелочных металлов, для которых, по данным разных экспериментальных работ и справочных изданий, наблюдаются широкие пределы вариаций. С помощью этой корреляции достаточно обоснованно может быть оценена энтальпия образования неизученных боратов щелочных металлов. Установлено, что величина вклада B2O3 в энтальпию образования имеет одинаковую величину не только для боратов щелочных металлов, но и для боратов Ba, Ca, Pb, для энтальпии образования которых также установлена корреляция структура–свойство. Это дает основания предполагать пригодность полученных корреляций для оценки энтальпии образования в рядах боратов, где известна величина только для одного члена ряда, а также возможность оценки энтальпии образования смешанных боратов разных металлов.

enthalpy of formationevaluation of thermodynamic propertiesoxide incrementsэнтальпия образованияоценка термодинамических свойствоксидные инкрементыBernard E., Lothenbach B., Cau-Dit-Coumes C. et al. // Appl. Geochem. 2018. V. 89. P. 229. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2017.12.005Chudnenko K.V., Palyanova G.A. // Appl. Geochem. 2016. V. 66. P. 88. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2015.12.005Lothenbach B., Kulik D.A., Matschei T. et al. // Cem. Concr. Res. 2019. V. 115. P. 472. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.04.018Zhen-Wu B.Y., Prentice D.P., Ryan J.V. et al. // npj Mater. Degr. 2020. V. 4. № 1. P. 2. https://doi.org/10.1038/s41529-019-0106-1Bychinsky V., Charykova M., Omara R. // Geochem. 2021. V. 81. № 4. P. 125799. https://doi.org/10.1016/j.chemer.2021.125799Мухетдинова А.В., Бычинский В.А., Тупицын А.А. и др. // Изв. вузов. Цвет. мет. 2009. № 4. С. 29.Grushko I.S., Bychinskii V.A., Chudnenko K.V. // JOM. 2021. V. 73. № 10. P. 3000. https://doi.org/10.1007/s11837-021-04820-wBykov V.N., Koroleva O.N. // Geochem. Int. 2010. V. 48. № 11. P. 1128. https://doi.org/10.1134/s0016702910110066Koroleva O.N., Bychinsky V.A., Tupitcyn A.A. // J. Non-Cryst. Solids. 2021. V. 571. P. 121065. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.121065Бычинский В.А., Тупицын А.А., Королева О.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2013. Т. 58. № 7. С. 930.Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ / Под ред. Глушко В.П. Т. III. Кн. 1. М.: Наука, 1981. 472 с. Т. IV. Кн. 1. М.: Наука, 1982. 623 с.Chase M.W., Davies C.A., Downey J.R. et al. JANAF Thermochemical Tables. Third Edition. Washington, D.C.: Am. Chem. Soc., 1985. Part I. 926 p. Part II. 929 p.Rollet A.P. // C.R. Acad. Sci. 1936. V. 202. P. 1863.Morey G.W., Merwing H.E. // J. Am. Chem. Soc. 1936. V. 58. № 11. P. 2248. https://doi.org/10.1021/ja01302a048Sastry B.S.R., Hummel F.A. // J. Am. Ceram. Soc. 1958. V. 41. № 1. P. 7. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1958.tb13496.xSastry B.S.R., Hummel F.A. // J. Am. Ceram. Soc. 1959. V. 42. № 5. P. 216. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1959.tb15456.xAdami L.H., Joe C.J. Heats of formation of four anhydrous sodium borates. Washington: U. S. Dept. of the Interior, Bureau of Mines. 1968. 9 p.Медведев В.А., Бергман Г.А., Васильев В.П. и др. Термические константы веществ / Под ред. Глушко В.П. Вып. V. М.: ВИНИТИ, 1971. 530 с. Вып. IX. М.: ВИНИТИ, 1979. 574 с. Вып. X. Ч. 1. М.: ВИНИТИ, 1981. 299 с. Вып. X. Ч. 2. М.: ВИНИТИ, 1981. 441 с.Wang C., Yu H., Liu H., Jin Z. // J. Phase Equilib. 2003. V. 24. № 1. P. 12. https://doi.org/10.1007/s11669-003-0003-7Jenkins H.D.B. // J. Chem. Thermodyn. 2019. V. 135. P. 278. https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.03.013Jenkins H.D.B. // J. Chem. Thermodyn. 2020. V. 144. P. 106052. https://doi.org/10.1016/j.jct.2020.106052Еремин О.В., Эпова Е.С., Русаль О.С. и др. // Журн. неорган. химии. 2016. Т. 61. № 8. С. 1053.Wu T., Moosavi-Khoonsari E., Jung I.-H. // Calphad. 2017. V. 57. P. 107. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2017.03.002Алдабергенов М.К., Балакаева Г.Т. // Журн. физ. химии. 1993. Т. 67. № 3. С. 425.Королева О.Н., Бычинский В.А., Тупицын А.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 9. С. 1211.Штенберг М.В., Бычинский В.А., Королева О.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2017. Т. 62. № 11. С. 1470.Shartsis L., Capps W. // J. Am. Ceram. Soc. 1954. V. 37. № 1. P. 27. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1954.tb13974.xШульц М.М., Борисова Н.В., Ведищева Н.М. и др. // Физ. хим. стекла. 1979. Т. 5. № 1. С. 36.Joshio T., Takahashi K. // J. Ceram. Soc. Jpn. 1976. V. 84. P. 62.Колесов В.П., Скуратов С.М., Зайкин И.Д. // Журн. неорган. химии. 1959. Т. 4. № 6. С. 1237.Grenier G., White D. // J. Phys. Chem. 1957. V. 61. № 12. P. 1681.Wagman D.D., Evans W.H., Parker V.B. et al. Selected Values of Chemical Thermodynamic Properties. Compounds of Uranium, Protactinium, Thorium, Actinium, and the Alkali Metals. NBS Tech. Note 270-8. Washington: 1981. 149 p.Yokokawa H. // J. Nat. Chem. Lab. Industry. 1988. V. 83. P. 27.Knacke O., Kubaschewski O., Hesselmann K. Thermochemical Properties of Inorganic Substances. 2nd Edition. Berlin: Springer-Verlag, 1991. 2412 p.Kubaschewski O., Alock C.B., Spencer P.J. Material Thermochemistry. N.Y.: Pergamon Press, 1993. 363 p.Pankratz L.B. Thermodynamic properties of carbides, nitrides, and other selected substances. Washington: U. S. Dep. of the Interior, Bureau of Mines, Bul. 696. 1994. 957 p.Barin I. Thermochemical data of pure substances. 3th ed. Weinheim: VCH-Verlag, 1996. 1885 p.Лопатин С.И., Столярова В.Л., Тюрнина Н.Г. и др. // Журн. общ. химии. 2006. Т. 76. № 11. С. 1767. Lopatin S.I., Stolyarova V.L., Tyurnina N.G. et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2006. V. 76. № 11. P. 1687.Guest M.F., Pedley L.B., Norn M. // J. Chem. Thermodyn. 1969. V. 1. P. 345. https://doi.org/10.1016/0021-9614(69)90064-0Wu K-X., Zhao X-J., Liu Z-H. // J. Chem. Thermodyn. 2018. V. 121. P. 170. https://doi.org/10.1016/j.jct.2018.02.020Cox J.D., Wagman D.D., Medvedev V.A. CODATA Key Values for Thermodynamics. N.Y.: Hemisphere Publishing Corp., 1989. 271 p.