Mesure des coefficients de diffusion de ²²Na et de ¹⁸F dans les bains de fluorures de sodium et d’aluminium,

(Laboratoire d’Électrochimie, Batiment F, Faculté des Sciences de Paris, 10, rue Cuvier, Paris, 5 e.), France.

Résumé

Les mesures du coefficient de diffusion du sodium et du fluor ont été effectuées dans les mélanges NaF — AlF₃ par la méthode du capillaire à l’aide des radiotraceurs ²²Na et ¹⁸F, ce dernier de courte période étant préparé au laboratoire. Dans NaF pur, les coefficients de diffusion du sodium et du fluor sont relativement voisins : D_Na = 9,80.10^-5 cm² s^-1 et D_F = 9,67.10^-6 cm² s^-1. Lorsque le bain est enrichi en cryolithe, ces deux coefficients diminuent, cet abaissement étant très sensible pour le fluor. Dans la cryolithe D_Na = 9,30.10^-6 cm² s^-1 et DF = 5,65.10^-5 cm² s^-1.

L’évolution des coefficients de diffusion est reliée à la viscosité du bain, et l’étude critique des phénomènes de transport indique la présence d’associations ioniques, en particulier des complexes du type AlF₄^- et AlF₆^3- et également des associations du type NaF et Na₂F⁺.

Abstract

Self diffusion coefficients of sodium and fluoride ions in molten mixtures of NaF — AlF₃ have been measured employing a capillary technique, and the radioactive tracers ²²Na and ¹⁸F. The radioactive fluorine of short half-life was prepared in the laboratory.

In pure NaF, the diffusion coefficients of sodium and fluorine are nearly equal : D_Na = 9,80.10^-5 cm² s^-1 et D_F = 9,67.10^-6 cm² s^-1. When the mixture gets more cryolithe, these diffusion coefficients are decreasing, the decrease being much more important for fluorine. In molten cryolithe, D_Na = 9,30.10^-6 cm² s^-1 et D_F = 5,65.10^-5 cm2 ^s-1.

The variation of the diffusion coefficients is correlated to the viscosity of the mixture ; the study of the transport properties of these molten fluorides shows the presence of ionic complex such as AlF₀^3_ and AlF₄^-, and also the sodium- fluoride associations NaF and Na₂^F+.