¿Las sales (por ejemplo, NaCl) son solubles en metales líquidos?

Question

Tengo curiosidad por saber si alguna sal se disolvería en un metal líquido, como el galio, el mercurio o algún otro metal en fase líquida.

Una búsqueda en Google de "solubilidad del NaCl en Mercurio" da como resultado artículos sobre la solubilidad del Mercurio en sales fundidas. He intentado buscar en Google varias combinaciones de sales y metales, pero sin éxito. Tengo poco conocimiento de los recursos de química de búsqueda más allá de Google, y cualquier sugerencia de otros lugares para buscar sería genial.

Agradecería cualquier idea o recurso que me indique la dirección correcta (incluidos mejores términos de búsqueda).

Answer 1

Sí, en mayor o menor medida. Así que sólo como un comienzo para su investigación bibliográfica:

• La solubilidad de las sales en los metales un informe técnico del Departamento de Energía de EE.UU. entregado antes del 31 de diciembre de 1960:

  "Los resultados muestran que $\ce{BiCl3}$ et $\ce{Hg2Cl2}$ son los más solubles, siendo el primero completamente miscible con el Bi a 778 grados C, mientras que el segundo es soluble hasta un 7 % molar a 600 grados C. $\ce{PbCl2}$ es ligeramente soluble (1 mol% a 1.000 grados C), mientras que el resto de sales se consideran insolubles en sus metales. No parece existir ningún criterio único para predecir la solubilidad de las sales en sus metales."

• Bredig, M. A.; Johnson, J. W.; Smith, T. M. Miscibilidad de metales líquidos con sales. I. The Sodium-Sodium Halide Systems. J. Am. Chem. Soc. 1955 , 77 , 307-312; doi 10.1021/ja01607a016 . Hasta el momento, son 66 las citas que ACS ha identificado sólo para esta publicación.

Esto también es algo a tener en cuenta para, por ejemplo, las baterías de sales fundidas ( una entrada en wikipedia y un ejemplo vídeo ).

Answer 2

La solubilidad del oxígeno, en efecto óxido cuproso, en el cobre fundido es importante en la fundición y el tratamiento de este metal.

Silvain et al. 1 dar el siguiente diagrama de fase cobre-oxígeno:

Así, en $\pu{1200 °C}$ aproximadamente $7$ porcentaje atómico de oxígeno puede disolverse en el cobre fundido; incluso a $\pu{1100 °C}$ acerca de $2$ porcentaje atómico puede disolverse. Dado que $\ce{Cu2O}$ es estable a estas temperaturas, la solución es efectivamente una solución de óxido cuproso en el líquido metálico. Por encima de $\pu{1223 °C}$ cuando el óxido cuproso se descompone, la fase metálica es efectivamente una sal de óxido no estequiónica disuelta en cobre. Por encima de $\pu{1345 °C}$ el límite de solubilidad desaparece por completo, ya que el metal y la sal se funden en una sola fase.

Dado que el cobre se funde y a menudo se procesa como líquido, debe tenerse en cuenta esta solubilidad del oxígeno/óxido para evitar la contaminación del producto final de cobre con óxido precipitado.

Referencia

1. J.F Silvain, J.L Bobet, J.M Heintz (2002). "Deposición electrolítica de cobre sobre polvos submicrónicos de alúmina y sinterización". Composites Parte A: Ciencia Aplicada y Fabricación , 33 (10), 1387-1390. https://doi.org/10.1016/S1359-835X(02)00153-7 .

Answer 3

Bredig et.al. realizaron un extenso estudio sobre la miscibilidad de los metales líquidos con sales, especialmente el sistema metal alcalino-haluro de metal alcalino. Más tarde, Dworkin et.al. colaboraron con M.A. Bredig y continuaron el estudio sobre el sistema de haluros de tierras alcalinas-alcalinas y tierras raras-tierras raras. Juntos publicaron una serie de 11 artículos bajo el título "Miscibilidad de metales líquidos con sales".

• Miscibilidad de metales líquidos con sales I-V por Bredig et.al.- Documento 1 , Documento 2 , Documento 3 , Documento 4 , Documento 5
• Miscibilidad de metales líquidos con sales VI-XI por Dworkin et.al. - Documento 6 , Documento 7 , Documento 8 , Documento 9 , Documento 10 , Documento 11

Simultáneamente, Yosim et.al. trabajaron con el sistema metal pesado-cloruro de metal pesado. Puedes encontrar la referencia en la respuesta de @Buttonwood.