염류가 녹아 형성된 용융물은 양이온과 음이온으로 구성된 이온성 용융물이다. 중국 명나라 이시진(Li Shizhen)은 자신의 저서 《약물개요》에 초석(질산칼륨)을 가열하면 녹아 액체가 된다고 기록했는데, 이는 녹은 소금에 관한 최초의 기록 중 하나입니다. 19세기 초, 영국의 화학자 H. 데이비(H. Davy)는 금속을 생산하기 위해 용융염 전기분해를 최초로 사용했습니다. 이 방법은 보다 활성인 화학적 특성을 지닌 다양한 종류의 금속을 제조하는 데 사용될 수 있습니다. 알루미늄, 마그네슘, 희토류 금속, 나트륨, 리튬, 칼슘, 토륨, 우라늄, 탄탈륨 등. 19세기말부터 빙정석-알루미나 용융염 전해제련과 염화마그네슘을 함유한 염화물 용융염을 이용한 마그네슘 전해제련을 이용한 대규모 산업생산이 이루어졌다. 알루미늄 및 티타늄과 같은 금속은 용해성 양극 용융염 전기분해(전해채취)를 통해 정제될 수 있습니다. 야금 산업에서 용융염은 합금 일렉트로슬래그 제련용 슬래그, 경합금 제련 및 용접용 플럭스, 합금 열처리 염욕로용 매체로도 사용됩니다. 원자력산업과 핵연료 야금기술의 발전은 용융염의 응용에 새로운 지평을 열었습니다. 핵연료 제조 및 핵연료 후처리에 사용할 수 있는 용융염 전해질 또는 반응매질 외에, 불화리튬-불화베릴륨-불화토륨 용융염 시스템을 핵연료로 사용하는 용융염 원자로가 새로운 대안이 될 것으로 기대된다. 토륨을 핵연료로 사용하는 에너지원. 용융염 열전달제는 화학 및 야금 생산에 사용되며 원자력 산업에서도 사용될 것으로 예상됩니다. 용융염을 전해질로 사용하는 연료전지와 배터리는 유망한 화학적 동력원이다.

용융염은 야금 산업에서 일반적으로 사용되는 재료이기 때문에 용융염 물리화학은 야금 공정의 물리화학의 중요한 분야가 되었습니다.

용융염의 구조 용융염은 양이온과 음이온으로 구성되어 있습니다. 이온 사이의 상호작용력에는 정전기력(쿨롱의 법칙을 따르는 장거리 힘), 단거리 반발력 및 반데르발스 힘(반데르발스 힘으로 번역됨)이 포함됩니다. 첫 번째 근사법으로 정전기적 경구 모델을 사용하여 용융염 구조를 설명할 수 있습니다. 즉, 음이온과 양이온 모두 일정한 반경을 갖는 단단한 구체로 대전된 것으로 간주되며, 반데르발스 힘은 무시되거나 보정항으로 사용된다. 정전기적 상호작용으로 인해 용융염 내의 각 이온은 서로 다른 부호의 이온으로 둘러싸여 있음을 X-선 회절 실험 결과는 결정 구조와 비교하여 용융염 내의 음이온과 양이온 사이의 가장 가까운 거리가 증가하지 않음을 보여줍니다. , 약간 감소하지만 매번 이온의 첫 번째 이웃 수(배위수)는 결정에 비해 크게 감소합니다. 이는 용융염에 불규칙하게 분포된 틈이나 공극이 있음을 나타냅니다. 두 개의 용융염이 서로 섞일 때 형성되는 용융염 용액의 구조는 일반적으로 유사하다. 이온 간 상호 작용의 위치 에너지 방정식에 따라 컴퓨터를 사용하여 용융 염 내 이온의 이동 및 배열을 시뮬레이션한 다음 용융 염 또는 용융 염 용액의 많은 물리적, 화학적 특성을 계산할 수 있습니다.

용융염의 물리화학적 성질과 용융염 및 용융염용액의 상도에 대한 연구는 용융염 및 용융염용액의 구조에 대한 이해에 기여할 뿐만 아니라 기초를 제공한다. 생산 기술 솔루션을 찾는 데 유용한 용융염 시스템이 기반을 제공합니다. 적절한 용융염 전해질의 선택은 용융염 전기분해 공정 성공의 열쇠입니다. 용융염 시스템의 융점(상 균형), 밀도, 표면 장력 또는 계면 장력, 점도, 전도도 및 기타 특성은 모두 전기분해 생산에 중요한 영향을 미칩니다. 용융염 상 다이어그램에 대한 연구는 용융염 간의 상호작용을 이해하고 용융염 전기분해 공정을 공식화하는 데 중요합니다. 용융염 상태도를 측정하기 위해 일반적으로 사용되는 방법은 육안 검사, 가변 온도 방법 및 시차 열 분석입니다. 컴퓨터의 도움으로 열역학 함수를 사용하여 용융염 상태도를 계산하는 것은 용융염 상태도 측정을 위한 보조 수단이 되었습니다. 용융염 상태도의 유형은 용융염 간의 상호작용 유형과 관련이 있습니다. 원자가 유형과 이온 반경이 ​​매우 유사한 일부 용융염은 액체상에서 거의 이상적인 용액을 형성한 다음 응고 후에 연속적인 고용체를 형성합니다. 예를 들어 염화칼륨-염화루비듐 시스템이 있습니다. 원자가 유형이나 이온 반경이 ​​매우 다른 경우 녹는점이 낮은 상태도가 형성되는 경우가 많습니다. 예를 들어, 염화칼륨-염화리튬 시리즈. 일부 용융염 상태 다이어그램에는 안정하거나 불안정한 중간 화합물이 있습니다. 소수의 용융염 시스템의 액상은 완전히 혼합되지 않아 액상 층상 시스템을 형성합니다.

거의 이상적인 용액을 형성하는 매우 유사한 원자가 유형 및 이온 반경을 갖는 용융염을 제외하면 대부분의 용융염 시스템의 혼합열은 0이 아닙니다. 많은 용융염 용액의 열역학적 특성은 정규 용액 이론을 사용하여 계산할 수 있습니다.

용융염에 금속 및 가스 용해 많은 용융염과 액체 금속은 어느 정도의 상호 용해도를 가지고 있습니다.

용융염에 있는 금속 용액은 한때 콜로이드 용액으로 오인되었기 때문에 때때로 "금속 안개"라고 불립니다. "금속 미스트"는 음극에서 석출된 금속이 용해되어 손실되어 전류 효율이 떨어지기 때문에 전해 제련에 매우 해롭습니다. 다양한 용융염 시스템에서 다양한 금속의 용해도는 크게 다릅니다. 알칼리 금속, 칼슘, 희토류 금속, 카드뮴, 비스무트 등은 자체 할로겐화물 용융염에서 용해도가 더 큰 반면, 갈륨, 탈륨, 주석, 납 등은 용해도가 거의 없습니다.

많은 가스는 용융염에도 용해됩니다. 양극 가스의 용해와 음극 금속과의 상호작용은 용융염 전기분해 중 전류 효율에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.

용융염의 전기화학적 연구 용융염의 전기화학적 특성은 용융염 전기분해 기술에 있어서 매우 중요합니다. 용융염 전도도, 용융염 속 금속의 전극 전위, 전기화학적 순서, 용융염 전기분해의 메커니즘과 전극 과정 등은 모두 용융염 전기화학의 연구 내용이다. 용융염의 전극 전위 측정은 용융염 용액의 열역학적 특성을 연구하는 효과적인 수단이며, 용융염 전기분해 및 용융염에서 금속의 부식 효과를 연구하기 위한 중요한 기초이기도 합니다. 용융염 전도도 메커니즘 및 이동수 측정, 용융염 전기분해 전극 표면의 확산 및 분극에 대한 연구, 음극 석출 중 고체 금속의 결정화 과정에 대한 연구는 모두 용융염 전기분해의 원리를 이해하고 숙달하는 데 중요한 측면입니다. . 양극 효과는 용융염 전기분해의 특징적인 현상입니다. 전해질 조성과 전류 밀도가 특정 임계값에 도달하면 양극 효과로 인해 일부 특별한 징후가 동반되어 셀 전압이 갑자기 급격하게 상승합니다. 용융염의 산업적 전기분해의 경우 양극 효과는 전기 에너지의 손실을 초래하지만 전해조 작동의 신호로 사용될 수도 있습니다. 현재 양극 효과의 메커니즘에 대한 통일된 견해는 없습니다.