Page 22 -

РОЗДІЛ 1

ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1 Властивості гідриду магнію, способи синтезу та перспективи

застосування
Гідрид магнію (MgH ) вперше відкритий у 1912 році, як продукт піролізу
2

етил-магній-йодиду [1] і вперше у 1951 році прямим синтезом MgH взаємодією
2
металічного магнію та газоподібного водню, при тиску 20 МПа і температурі

567 °C, з використанням MgI як каталізатора [2]. Процес гідрування кінетично
2
обмежений через повільну кінетику сорбції/десорбції водню, викликаною висо-

кою термічною стабільністю (ΔH=76 кДж/моль) і енергетичним бар’єром
(E =160 кДж/моль), що на практиці потребує температури 350…400 °С та кіль-
a

ка годин часу. Гідрид магнію можна отримати хімічним, електролітичним, ме-

ханохімічним, металургійним методами, гідрогенізація порошку, тощо. Кожен з

цих способів володіє рядом переваг та недоліків. Так, наприклад, хімічні мето-

ди утворюють високоактивний гідрид який інтенсивно взаємодіє з водою та са-

мозаймається на повітрі, а електролітичний метод навпаки – інертний гідрид.

Одним з перспективних методів синтезу гідриду є механохімічний. Він дозво-

ляє швидко отримати високочистий та однорідний гідрид при низькій темпера-

турі. Однак, потребує високих тисків водню та спеціального обладнання. Дета-

льніше про цей метод у пункті 1.2 цього розділу.

Реакція гідрування магнію є гетерофазним перетворенням, в якому метал

з’єднується з воднем з утворенням гідриду [3]: Mg + H MgH . Гідрид маг-
2
2
нію номінально забезпечує гравіметричну ємність 7,67 мас.% водню. Крім того,

ентальпія утворення гідриду є великою (ΔH=-76 кДж/моль), що робить гідрид

магнію матеріалом для зберігання теплової енергії [4].

Основним методом експериментального дослідження термодинамічних

властивостей системи Mg–H є побудова ізотерм "тиск-склад-температура" (ще
2
відомої як PCT діаграми) які ґрунтуються на побудові залежності рівноважного

тиску від температури (рис. 1.1).

22