انحلال نیتروژن در مذاب فلز و سیلیکات در فشار و دمای بالا
Nitrogen solubility in molten metal and silicate at high pressure and temperature
چکیده
نیتروژن گاز غالب در اتمسفر زمین میباشد. اما رفتار آن در طی تغییرات زمین بسیار کم شناخته شده میباشد. برای کمک به شناسایی منبع نیتروژن در زمین، انحلال نیتروژن در مخلوطی از مدل ترکیب CI- کاندریت مذاب و آلیاژ مذاب فلز آهن و نیکل در زمین به صورت تجربی مشخص شده است.
آزمایشات در یک سلول با لیزر حرارت داده شدهی سندان الماس و در فشار ۱۸GPa و دمای ۲۸۵۰ ± ۲۰۰K انجام شده است. آزمایشات چند سندانی نیز در فشارهای ۵ و ۱۰ گیگاپاسکال و دمای ۲۳۹۰ ± ۵۰K انجام شد. مقدار نیتروژن در هر دوی فلز و سیلیکات با افزایش فشار افزایش یافته است. همچنین با افزایش میزان آهن در آلیاژ ذکر شده، مقدار نیتروژن افزایش یافت.
فرمول سیورت به خوبی انحلال نیتروژن در فلزات و در فار بالای ۱۸ گیگاپاسکال را بیان میکند. برای مذاب سیلیکات اشباع در بالای ۴ تا ۵۰ گیگاپاسکال فشار، قانون هنری به کار گرفته شد. جدا از این مدلهای انحلال، نشان داده شده است که ضریب جزئی نیتروژن بین مذابهای فلز و سیلیکاتی از حدود ۱۰۴ در فشار محیط تا حدود ۱۰ تا ۲۰ برای فشارهای بالاتر از ۱ گیگاپاسکال تغییر میکند. این وابستگی جزئی نیتروژن به فشار میتواند کاهش نسبی نیتروژن به دیگر مواد فرار در سیلیکات زمین توضیح دهد.
جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.
ABSTRACT
Nitrogen is the dominant gas in Earth atmosphere, but its behavior during the Earth’ differentiation is poorly known. To aid in identifying the main reservoirs of nitrogen in the Earth, nitrogen solubility was determined experimentally in a mixture of molten CI-chondrite model composition and (Fe, Ni) metal alloy liquid.
Experiments were performed in a laser-heated diamond-anvil cell at pressures to 18 GPa and temperatures to 2850 ± ۲۰۰ K. Multi-anvil experiments were also performed at 5 and 10 GPa and 2390 ± ۵۰ K. The nitrogen content increases with pressure in both metal and silicate reservoirs. It also increases with the iron content of the (Fe, Ni) alloy.
Sieverts’ formalism successfully describes the nitrogen solubility in metals up to 18 GPa. Henry’s law applies to nitrogen-saturated silicate melts up to 4–۵ GPa. Independently of these solubility models, it is shown that the partition coefficient of nitrogen between metal and silicate melts changes from almost 10۴ at ambient pressure to about 10–۲۰ for pressures higher than 1 GPa. The pressure-dependence of the nitrogen partitioning can explain the recently suggested depletion of nitrogen relative to other volatiles in the bulk silicate Earth. ۲۰۱۳ Elsevier Ltd. All rights reserved.
محصولات مرتبط
اتصال Inconel 625 به UNS 32205 به روش جوشکاری پرتو الکترونی
Investigations on the structure – Property relationships of electron beam welded Inconel 625 and UNS 32205 بررسی روابط خواص-ساختار اتصال…
اثر گرافیت بر اکسیداسیون ZrB2-SiC در هوا
The effect of a graphite addition on oxidation of ZrB2–SiC in air at 1500 ◦C اثر گرافیت بر اکسیداسیون ZrB2-SiC…
انجماد جهت دار سوپرآلیاژهای پایه نیکل
Effect of solidification rate on competitive grain growth in directional solidification of a nickel-base superalloy انجماد جهت دار سوپرآلیاژهای پایه…
تولید ذرات ریز τ-MnAl با روش های مختلف A comparison of τ-MnAl particulates produced via different routes
A comparison of τ-MnAl particulates produced via different routes مقایسه ذرات ریز τ-MnAl تولید شده از طریق راه های مختلف…
تنها اشخاصی که این محصول را خریداری کرده اند و وارد سایت شده اند می توانند در مورد این محصول بازبینی ارسال کنند.