Комплексное изучение физико-химического поведения ванадия в расплавах хлоридов щелочных металлов

Abstract

Электродные процессы с участием соединений ванадия были изучены при 690-860 oC в расплавах на основе (Na-K)Clэкв с использованием электрохимических стационарных и нестационарных методов: хроноамперометрия, хронопотенциометрия, циклическая и квадратно-волновая вольтамперометрия. Катодное восстановление ванадия в расплавах (Na-K)Clэкв-VCl3 включает 2 стадии: одноэлектронная V3+→V2+ и двухэлектронная V2+→V реакции. При постоянно приложенном токе обе стадии контролируются диффузией. Механизм электродных реакций остается сходным при вольтамперометрических измерениях на скоростях развертки ниже 200 мВ/с. При высоких скоростях развертки потенциала реакции протекают в смешанном диффузионно-кинетическом режиме. Анализ ОВ-процессов в хлоридных расплавах показал, что комплексные ионы V(II) и V(III) устойчивы в данных средах.

The electrode processes involving vanadium species were studied at 690-860 oC in NaCl-KCl-based melts employing electrochemical stationary and non-stationary methods: chronoamperometry, chronopotentiometry, cyclic and square-wave voltammetry. Cathodic reduction of vanadium in VCl3-NaCl-KCl melts involves two steps: one-electron V3+→V2+ and two-electron V2+→V reactions. Under a constant applied current both stages are diffusion-controlled. The mechanism of the electrode reactions remains the same in voltammetry measurements at polarization rates below ca. 200 mV/sec. At higher potential scan rates the reactions proceed in a mixed diffusion- and kinetic-controlled regime. Analysis of the red-ox processes in chloride melts showed that V(II) and V(III) complex chloride ions are stable in these media.