Electrochemical Transport in Molten Lead Silicates

Abstract

Ionic transport in the molten system PbO-SiO₂ is discussed based upon available data on lead and silicon tracer diffusivities, inter diffusion coefficients, electrical conductivity and on measured values of lead and silicon transference numbers. The interrelationship of these parameters is illustrated through a theoretical treatment of the phenomenological transport equations. The Onsager transport coefficients for the independent set of equations are calculated for melt compositions between 0.3 < x _SiO2 < 0.6 at 850°C. The coincidence of large changes in the transport parameters between the orthosilicate and metasilicate compositions and the large changes in the silicate structure is discussed.

Résumé

Les phénomènes de transport ionique dans le systeme PbO-SiO₂ à l'état fondu sont analysés et discutés a partir des valeurs déjà publiées concernant la diffusion des isotopes traceurs de Pb et Si, les coefficients d'interdiffusion de PbO et SiO₂, les conductivityés ioniques et les mesures des nombres de transport pour ces éléments. Un traitement théorique des équations phénoménologiques de transport illustre les différentes relations entre ces paramètres. Les coefficients de transport d'Onsager sont calculés, à l'aide d'un système indépendant d'équations, pour les compositions comprises entre 30 et 60 % de SiO₂ en mole, a 850°C. La possibilité de coincidence des fortes variations des propriétés de transport avec les changements de structure ionique des bains silicates est discutée, pour des compositions correspondant à des structures d'ortho- ou de méta-silicates.