Дилетантский вопрос: а почему это важно?

Нельзя ли растворить в свинце столько железа, чтобы раствор вышел на состояние около насыщения?

Нет, нельзя. В более холодных местах железо будет выпадать на стенки, а в горячих - по-прежнему растворяться.

По поводу двуокиси свинца. Двуокись свинца и расплавленный металический свинец термодинамически несовместимы. Тут же вступают в реакцию с образованием низжих окислов свинца.

Я просто рассматриваю чисто гипотетическую ситуацию, связанную с межконтурной неплотностью. Если оксидов много, то это не есть хорошо(((

Фундамент готов.
http://atominfo.ru/newsz04/a0330.htm

Возник такой вопрос: а чем собираются отмывать ТВС от свинца, когда извлекается топливо?

Свинец к стали не липнет при наличии защитного оксидного слоя. Так что надо просто карманов и прочих выпуклостей/впуклостей не наделать и свинец сам стечёт. Посмотрим как оно на практике будет.

А какой там механизм процесса?

Какого из? Если кислорода достаточно, то на поверхности стали образуется защитная оксидная плёнка - железо активнее свинца и может отнимать у последнего кислород. Но, если кислорода нет совсем, то, хоть и медленно, очень медленно, то оксидная плёнка реагирует с металлическим свинцом, и, за счёт диспропорционирования, постепенно железо обнажается. Ну, а чистое железо в чистом свинце растворяется примерно по тому же механизму, что и сахар в чае

1. Если железо активнее свинца, то как, пусть и медленно, свинец все же сможет отнимать у оксидов железа кислород?
2. диспропорционирование.. так.. а можете написать реакцию, как это происходит? или это последовательность реакций?
3. простите чайника, я осознала, что не понимаю, что происходит на атомном (или молекулярном?) уровне, когда соль или сахар растворяются в воде. Можете рассказать? А потом - почему это справедливо для железа и свинца.

1. Железо активнее свинца, но направление реакции зависит ещё концентраций компонентов. То есть реакция идёт в обе стороны. Железо окисляется оксидами свинца намного быстрее чем свинец окисляется оксидами железа. Так устанавливается равновесие. Если же в свинце совсем оксидов, то остаётся только вторая реакция

Железо активнее свинца, если говорить о нулевой степени окисления. Но и железо, и свинец - металлы с переменными валентностями, и в разных валентностях могут меняться местами. Например, диоксид свинца - сильный окислитель, а закись свинца Pb2O - более сильный восстановитель, чем металлический свинец.


3FeO = Fe2O3 + Fe
Слева три атома железа со степенью окисления 2, а справа - один со степенью окисления 0, и два - со степенью окисления 3. На воздухе такая реакция идти не может, а в расплавленном свинце - может.



Хотя сахар имеет неполярные молекулы, из них "торчат" гидроксильные группы, с которыми водородными связями может связываться вода. В результате, энергия этого связывания превышает энергию связи между молекулами сахара в кристаллической решётке. Решётка разрушается, а молекулы сахара оказываются сольватированы.

В металлах связь между атомами металлическая, поэтому электроны "обобществлены". Когда нет защитного окисного слоя, электроны из железа уходят в свинец, и положительному иону железа у поверхности становится "всё равно, куда плыть". Ну сложно на пальцах объяснить, без потенциальных ям и всего такого.

так понятно!
Осталось понять, почему растворяется железо..

Железо растворяется в свинце, образуя свинцово-железный расплав. Так же как и большинство других металлов. Растворимость небольшая, но достаточная чтобы поесть оборудование.

Почему тогда железо в натрии не растворяется?

Я не настолько крут в ТКС, чтобы ответить на этот вопрос. Должно, вообще-то.
Но - не растворяется.
НЕКОТОРЫЕ пары металлов ведут себя не так, как другие.
Например, расплавленный литий не растворяется в большинстве других металлов, вот прямо-таки даже не смешиваются. Даже в своих собратьях щелочных металлах.
А цезий и золото образуют ионную соль аурид цезия, которая неэлектропроводна, хрупка и прозрачна.

Но, если с литием можно как-то приплести большую разницу в ионных радиусах, с цезием и золотом - большую разницу в электроотрицательности, то, например, что такого странного в никелиде титана? Однако же и это не раствор, а бинарное соединение. Тот самый металл (на самом деле, нет) с памятью формы.

Это уже игра констант. Натрий очень сильно отличается от железа, но не настолько сильно чтобы образовывать химическую связь. Подобное растворяется в подобном (энергия Ферми, концентрация электронов проводимости, число электронов проводимости на один атом).

Сообщение отредактировал alien308 - 6.10.2022, 20:42

В том и дело, что константы эти не очень константны - ртуть не растворяет железо, даже и при повышенной температуре, однако же, в нейтронном поле, скорость растворения повышается настолько, что становится заметной, и с коррозией от ртутного теплоносителя столкнулись и американцы в "Клементине" и наши в БР-2.

Ртуть с алюминием (обескислороженным) хорошо взаимодействует... красиво.
https://www.youtube.com/watch?v=N4PmMZjxYcE

Сообщение отредактировал ran - 12.10.2022, 1:52

Свинец по сравнению с натрием болеее токсичен и плюс абразивность вроде как повыше. Я к БРЕСТу осторожно отношусь. Вполне он может заработать... Но в массовость его выпускать... Это вряд ли. Тут я больше с Асмоловым соглашусь "не получится".