ИСТИНА

Нитрат кальция является основным компонентом ряда водных растворов, которые широко используются в промышленности и сельском хозяйстве. Так, указанные растворы применяются при производстве минеральных удобрений, бетона, а также могут образовываться на некоторых этапах переработки ядерных отходов [1,2]. В связи с этим изучение термодинамических свойств фаз и фазовых равновесий в системах, содержащих воду и нитрат кальция, в частности, системы H2O-Ca(NO3)2-HNO3-UO2(NO3)2, является актуальной задачей. В литературе представлено современное термодинамическое описание системы H2O-Ca(NO3)2-HNO3-UO2(NO3)2 в рамках модели Питцера-Симонсона-Клегга [3]. Данная термодинамическая модель позволяет корректно предсказывать фазовое поведение системы H2O-Ca(NO3)2-HNO3-UO2(NO3)2 в широком интервале температур и составов. Тем не менее, при построении указанной модели авторы [3] не использовали данные о границе области кристаллизации твёрдой фазы Ca(NO3)2·6H2O в четырёхкомпонентной системе H2O-Ca(NO3)2-HNO3-UO2(NO3)2 [4], поскольку фаза Ca(NO3)2·6H2O(тв) является метастабильной по отношению к другим известным кристаллогидратам нитрата кальция как в подсистеме H2O-Ca(NO3)2, так и в подсистеме H2O-Ca(NO3)2-HNO3 [1,5]. В то же время, при описании реальных технологических процессов возможную неравновесную кристаллизацию также полезно учитывать. Таким образом, цель данной работы — дополнить модель [3], включив в неё средства описания равновесий жидкость–твёрдое с участием метастабильного кристаллогидрата Ca(NO3)2·6H2O. В ходе данной работы при помощи сведений о мольной энергии Гиббса стабильных кристаллогидратов нитрата кальция [3] рассчитана зависимость произведения растворимости метастабильного Ca(NO3)2·6H2O от температуры. На основании предложенной зависимости рассчитаны границы области кристаллизации Ca(NO3)2·6H2O(тв) в системах H2O-Ca(NO3)2, H2O-Ca(NO3)2-HNO3 и H2O-Ca(NO3)2-HNO3-UO2(NO3)2. Результаты расчёта сопоставлены с экспериментальными данными [4]. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-33-90322.