オキシクロライドの熱力学

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本研究は一般ゴミの処理によって発生する溶融飛灰の基本組成であるNa-K-Zn-Pb-Si-Cl-O系物質の最終処分の段階での物質組成の制御、無害安定化の可能性を探査し、具体的な処理法の提案をすることを最終目的としている。本系は蒸気圧が比較的高く従来の平衡法による実験が困難であったが、本特性を逆に利用した新しい実験手法によってNaCl-Na_2SiO_3系、LiCl-Li_2SiO_3系に関する状態図的研究が可能となった。まずNa_2CO_3,SiO_2もしくはLi_2CO_3,SiO_2を所定の組成に秤量混合し炉内で高温に保持しNa_2SiO_3,Li_2SiO_3を焼成した。白金ロジウム熱電対(B Type)の先端を加工し、NaClとNa_2SiO_3が共存する試料を作成し、この試料をホットフィラメント法により加熱し、温度制御を行いながら試料の状態観察を行った。NaCl融点以上の温度に保持すると、NaClが蒸発していき、液相領域がだんだんと減少した。また、液相成分と固相を平衡させたところで、試料を急冷して液相成分の分析を行った。その結果、両系ともNa_2SiO_3、Li_2SiO_3濃度の増加に伴い増加する液相線を得ることができた。その液相線はNa_2SiO_3,Li_2SiO_3濃度の高い領域ほど本液相線の傾きが大きい。NaCl-Na_2SiO_3系に関して、試料をニッケルを用いて作製したセルに封入する事により、実験中の試料の蒸発を防ぎ、Na_2SiO_3飽和の液相線測定実験を行った。この平衡実験から得られた結果はホットフィラメント法により得られた結果とよく一致した事から、ホットフィラメント法を用いた実験法が蒸気圧の比較的高い物質に関する状態図的研究が可能であることがわかり、その結果の信頼性が確認された。今後より溶融飛灰に近い組成に関する研究を進める上での有用なデータを得ることが出来た。