Расчет температурной зависимости теплоемкости оксисульфата свинца ланаркита

M. Bissengaliyeva; D. Gogol

doi:10.15328/chemb_2013_2112-118

M. Bissengaliyeva Институт проблем комплексного освоения недр, г. Караганда
D. Gogol Институт проблем комплексного освоения недр, г. Караганда

DOI: https://doi.org/10.15328/chemb_2013_2112-118

Ключевые слова: окисленные минералы свинца, термодинамические функции, квантово-химический расчет, теория динамики кристаллической решетки, структурные характеристики

Аннотация

В статье представлены результаты расчетов методами квантовой химии и теории динамики кристаллической решетки термодинамических функций природного оксисульфата свинца – ланаркита. Эта информация востребована при разработке технологических схем переработки труднообогатимых окисленных руд цветных металлов. На настоящий момент справочные термодинамические данные для ланаркита являются неполными или отсутствуют совсем. Для проведения расчетов первоначально с использованием программы LADY была рассчитана кристаллическая структура ланаркита на основе известных кристаллографических данных. Полученная структура, после соответствующих преобразований координат, рассчитывалась в программе МОРАС с применением полуэмпирического метода РМ5 для получения термодинамических функций минерала (теплоемкости и изменения энтальпии). Расчет термодинамических функций ланаркита также проводился в программе LADY по методу межатомных потенциалов (теплоемкость и энтропия), по принципу аддитивности и по правилу Неймана-Коппа.

Литература

1. Sahl K. Zur Kristallstruktur von Lanarkit, Pb2O(SO4). Z. Kristallogr., 1970, 132, P. 99-117.

2. Smirnov M.B., Kazimirov V.Yu. LADY: Software for lattice dynamics simulations, Communication of the Joint Institute for Nuclear Research: Dubna, 2001. Preprint JINR E14-2001-159.

3. Naumov G.B., Ryzhenko B.N., Khodakovsky I.L. Handbook of thermodynamic data. [Spravochnik termodinamicheskikh velichin]. Moscow: Atomizdat, 1974. (English translation of the Russian original from 1971). 239 p.

4. Kellogg H.H., Basu S.K. Thermodynamic properties of the system Pb-S-O to 1100ºC. Trans. of Metall. Soc. of AIME, 1960, 218, P. 70-81.

5. http://OpenMOPAC.net.

6. Bissengaliyeva M.R. Determination of hydrogen atom positions in basic lead carbonate hydrocerussite by quantum chemical methods and simulation of the vibrational spectra.[Opredelenie polozheniya vodorodnykh atomov osnovnogo karbonata svintsa gidritserussita kvanto-khimicheskimi metodami I modelirovanie ego kolebatelnykh spektrov]. J. Struct. Chem. – Zhurn. Strukt. khimii, 2009, 50 (2), P. 343-347.

7. Bissengaliyeva M.R. Calculations of the structural and thermodynamic characteristics of copper carbonates by quantum-chemical methods. [Raschet strukturnykh I termodinamicheskikh kharakteristik karbonatov medi kvanto-khimicheskimi metodami]. Russ. J. Phys. Chem. – Zhurn. Fiz.khimii, 2009, 83 (2), P. 238-244.

8. Bisengalieva M.R. Determination of the thermodynamic functions of lead carbonate on the basis of the calculation of vibrational states. [Opredelenie termodinamicheskikh funktsii karbonata svintsa na osnove rascheta kolebatelnykh sostoyanii]. Russ. J. Inorg. Chem., – Zhurn. neorg.khimii 2009, 54 (4), P.594-600.

9. Bissengaliyeva M.R., Bekturganov N.S., Gogol D.B. Thermodynamic characteristics of a natural zinc silicate hemimorphite. J. Therm. Anal. Calorim., 2010, 101, P. 49-58.

10. Bissengaliyeva M.R., Bespyatov M.A., Gogol D.B. Experimental measurement and calculation of mole heat capacity and thermodynamic functions of wulfenite PbMoO4. J. Chem. Eng. Data, 2010, 55 (9), P. 2974-2979.