高温高压下NaCl-CaCl_2-H_2O体系Raman光谱的定量研究（英文）

三元体系NaCl-CaCl2-H2O是一种重要的天然水-盐体系。然而,研究人员在过去只研究了低温下该体系的相变,但在高温高压条件下拉曼位移和物理参数之间的定量关系却并没有被报道。利用利用热液金刚石压腔(HDAC)和石英压标,对高温高压下三元体系NaCl-CaCl2-H2O的拉曼光谱特征进行了系统的研究,并获得了水的O—H伸缩振动谱带的拉曼位移、溶质质量分数和压力之间的定量关系。其中盐的质量分数相等(NaCl与CaCl2),分别为4.0mass%,8.0mass%和12.0mass%。实验结果表明,当盐的质量分数和体系的压力保持不变时,O—H伸缩振动的标准拉曼位移差(Δν(O—H))伴随着温度的升高而增大。当温度和压力恒定时,Δν(O—H)随盐的质量分数的增加而增大。对于这个三元体系,其Δν(O—H)与压力近似为线性关系,且不同盐度条件下的关系斜率相近。Δν(O—H)与温度(T)、压力(P)、溶质质量分数(M)之间的定量关系为P=-31.892Δν(O—H)+10.131T+222.816 M-3 183.567,其中该方程的有效PTM范围为200MPa≤P≤1 700MPa,273K≤T≤539K以及M≤12mass%。该公式可以用来作为地质压力计,用于研究等盐度条件下在NaCl-CaCl2-H2O体系流体包裹体。该方法作为一种直观的地质探测技术,具有潜在的应用价值。

山东东营凹陷砂岩中NaCl-CaCl_2-H_2O体系包裹体的发现及其意义

油田水的成分和变化是含油气盆地演化历史的重要部分.由于油田水的取样十分困难且数据有限很难进行系统分析,本文通过包裹体显微测温学与油田水采样的结果相结合的方法,对东营牛庄洼陷中油田水的成分进行了研究.砂岩中穿插石英颗粒的最后一期包裹体,记录了最晚期的油田水成分.对最晚期的流体包裹体的显微测温学结果表明,晚期流体包裹体主要为NaCl-CaCl2-H2O体系,这与相同或者相近深度油井油田水采样的成分基本一致,证明了该方法的有效性.这种方法便捷、有效,有着良好发展前景.

四元水盐体系KCl-NaCl-CaCl_2-H_2O蒸气压测定

钢铁企业富钾烧结电除尘灰水浸液经脱除重金属杂质后可看作四元水盐体系KCl-NaCl-CaCl2-H2O,从该体系分离出氯化钾,需要首先通过蒸发浓缩及蒸发结晶。为了合理有效的控制蒸发操作过程,今采用静态法实验测定了四元水盐体系KCl-NaCl-CaCl2-H2O在KCl浓度为0～3 mol L 1,NaCl浓度为0～2 mol L 1,CaCl2浓度为0～1 mol L 1,温度为303.15～373.15 K的蒸气压,并通过数学线性回归得出了该体系的蒸气压与温度和体系组成的关系式,该关系式的获得有望为实际蒸发操作过程控制提供理论依据。

CO_2-H_2O流体不混溶对Au溶解度的影响——以贵州省贞丰县水银洞金矿床为例

运用热力学原理和方法,研究了CO2-H2O流体不混溶作用对Au的溶解度的影响。结果表明,贵州水银洞金矿床的成矿流体是一种富含挥发分(fCO2=70.79MPa)、酸性(pH=3.71)、还原性(fO2=0.50×10-36MPa)、中温(267℃)、具有超压(180MPa)性质的含Au(a∑Au=3.744×10-8mol/L)流体。当超压流体的封闭层——炭质页岩因断裂作用而被破坏时,热液体系的压力发生骤降(28.50～35.30MPa),CO2-H2O流体发生不混溶作用,并有大量CO2溢出。CO2的流失可使成矿溶液的CO2逸度和O2逸度降低(fCO2=0.80MPa、fO2=2.512×10-42MPa),酸碱度升高(pH=4.32),同时伴随温度的下降(224℃),成矿热液中Au溶解度的降低(a∑Au=3.790×10-9mol/L),从而快速沉淀下来成矿。

Al_2O_3-H_2O纳米流体相变蓄冷特性研究

在水介质中悬浮少量的纳米氧化铝颗粒(粒径20nm),通过添加分散剂和超声波振荡,制备成均匀分散的Al2O3-H2O纳米流体。对水和Al2O3-H2O纳米流体的相变蓄冷特性进行了实验比较。结果表明,加入纳米Al2O3可降低水的过冷度,缩短结冰时间;在相同的时间内,纳米流体的蓄冷量要大于纯水。

硅锌矿在(NH_4)_2SO_4-NH_3-H_2O体系中的浸出机理

对硅锌矿在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中的浸出行为进行了系统研究,揭示浸出反应机理,阐明其难以浸出的内在原因。结果表明:硅锌矿浸出反应方程为Zn2SiO4(s)+(2i-4)NH3(aq)+4NH4+=2[Zn(NH3)i]2++SiO2(s)+2H2O(l),i=1～4。浸出中,硅锌矿中的硅溶解进入溶液,再以无定形SiO2形态从溶液中析出。SiO2在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中的溶解度很低,仅略高于0.3 g/L,而其从溶液中的析出速度非常缓慢,是硅锌矿在该体系中难以浸出的主要原因。当液固质量比从5提高至500时,锌浸出率将从2.72%提高至84.15%。

K_2B_4O_7-Na_2B_4O_7-Li_2B_4O_7-H_2O四元体系288K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了K2 B4O7 Na2 B4O7 Li2 B4O7 H2 O四元体系在 2 88K时的相平衡及平衡液相的主要物化性质(密度、电导率、pH值 )。研究发现 :该四元体系为简单共饱和型 ,无复盐及固溶体形成 ,根据溶解度数据绘制了相图 ,相图中有一个共饱点E ,三条单变度曲线E3 E ,E2 E ,E1 E ;三个结晶区平衡固相分别为K2 B4O7·4H2 O ,Na2 B4O7·10H2 O和Li2 B4O7·3H2 O。实验结果表明K2 B4O7对Na2 B4O7有增溶作用 。

Al_2O_3-H_2O纳米流体的相变蓄冷实验研究

通过在水介质中添加纳米氧化铝粒子,研制了一种新型传热冷却工质一氧化铝-水纳米流体,粒径分布显示了加入分散剂的悬浮液具有很好的分散性,同时对Al_2O_3-H_2O纳米流体和水溶液的结冰过程进行了实时观察。结果表明,加入Al_2O_3纳米粒子后,流体的结冰速率得到了很大提高,结冰时间大大缩短,DSC测试结果得到0.1%Al_2O_3-H_2O纳米流体的相变潜热值为313.1 J/g。

Fe(Ⅱ)-H_2O_2不同温度浸润改性活性炭吸附去除水中砷(Ⅴ)

Fe（Ⅱ）-H2O2不同温度浸润改性活性炭是采用FeSO4·7H2O添加H2O2在温度100℃下纯浸润24 h（Fe（Ⅱ）-24 h）和高温蒸发15 min（Fe（Ⅱ）-15 min）制备.对2类材料进行SEM表征并对其吸附1.1 mg/L砷（Ⅴ）的性能进行比较.SEM显示Fe（Ⅱ）（0.485%）-24 h（0.485%为Fe（Ⅱ）-24 h的铁含量,下同）表面覆盖厚的棒状纳米羟基铁,Fe（Ⅱ）（1.35%）-15 min表面覆盖薄而烧结扭曲羟基铁;高温蒸发15 min有利于铁负载;Fe（Ⅱ）-24 h（108～142 mg/gFe）对砷（Ⅴ）吸附的铁效率是Fe（Ⅱ）-15 min（57～63 mg/gFe）的2倍;

Fe^(2+)-H_2O_2引发淀粉-二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚的研究

采用 Fe2 + - H2 O2 氧化还原引发体系进行淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)接枝聚合 ,制备了一系列分子中含有阳离子季铵基团的淀粉 - DMDAAC接枝共聚物。研究了单体浓度、引发剂用量、反应温度对接枝体系的接枝率、接枝效率、单体转化率和阳离子度等因素的影响 ,探讨了 Fe2 + - H2 O2 引发淀粉接枝 DMDAAC共聚反应的基本规律。并用 IR和 1H- NMR对接枝共聚物进行了分析表征。

O_3-H_2O_2与活性炭负载TiO_2预处理晚期垃圾渗滤液

采用O3-H2O2高级氧化结合催化O3氧化技术对晚期垃圾渗滤液进行预处理,考察了颗粒活性炭负载二氧化钛(TiO2/GAC)催化剂的催化效果,并研究了反应体系中O3和H2O2投加量以及pH等因素对COD去除效果的影响。结果表明,当O3投加量为1.8g·L-1,H2O2投加量为0.27g·L-1,催化剂投加质量分数为15%时,反应90min的COD去除率达到40%;对出水调节pH≥11.4,经过沉淀后,COD去除率提高到58%。出水澄清透明,BOD5/COD从<0.1提高到0.26。水质得到较大改善,可生化性明显提高,为后续的生化处理工艺起到较好的预处理作用。

测定植物全氮的H_2SO_4-H_2O_2消煮法改进

为了快速准确测定批量植物全氮，提高检测效率，对测定植物全氮的H2S04-H202消煮法提出改进。通过反复实验，摸索出在消煮过程只加1次H2O2的改进方法。结果表明，改进方法测定氮含量的变异系数（CV）小于5％，回收率在95％～105％之间。与原H2S04-H202消煮法相比，节约用时50-80min批样，减少H202消耗0．38～0．68mL／样，检测结果无显著性差异。改进方法的精密度及准确性符合检测分析要求，同时缩短了植物全氮检测用时，H2O2耗用量相对较少，效率明显提升，适宜批量植物全氮的检测。

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl_2-H_2O和MgCl_2-H_2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅱ:低温下流体包裹体相变行为的研究

本文利用低温原位拉曼技术,对 CaCl_2-H_2O 体系和 MgCl_2-H_2O 体系人工合成流体包裹体进行了研究。结果表明:对于盐浓度不同的溶液而言,可采用不同的冷冻方式有效采集低温拉曼光谱;通过系统采集不同温度下的拉曼光谱,可以直接准确地测定包裹体中流体的成分和低温相变过程。人工合成包裹体原位低温拉曼光谱的研究,为将该技术应用于天然包裹体分研究奠定了理论基础,可以预见,该技术必将在流体包裹体研究领域发挥其它方法不可替代的重要作用。

Li_2B_4O_7-MgCl_2(B)-H_2O体系热力学性质的等压研究及离子相互作用模型

采用等压法测定了 2 98.15K下Li Mg Cl borate H2 O体系离子强度范围为 0 .0 5 81～ 0 .63 2 0mol·kg-1,MgCl2 不同离子浓度分数的等压摩尔平衡浓度、水活度 ,计算了Li2 B4O7和MgCl2 混合溶液的饱和水蒸汽压、渗透系数等热力学性质 .考虑了在不同的总硼浓度范围的硼酸 (H3 BO3 )和硼氧配阴离子 [B(OH) -4,B3 O3 (OH) -4,B4O5(OH) 2 -4]的不同生成反应平衡 .由实验结果对修正的Pitzer渗透系数方程进行了参数化研究 ,提出了一简化的参数化模型 ,减少了模型的经验参数量 ,获得了锂、镁、氯离子与硼物种组合之间、及不同硼氧配阴离子之间的组合相互作用参数 ,用该模型计算的渗透系数值与实验结果取得合理的一致性 ,从而将离子作用模型扩展到对含硼、锂、镁的复杂体系的表述 .对完善含锂。

CaCl_2-Ca(OH)_2-H_2O体系中氢氧化钙的平衡浓度

绘制了25℃时CaCl2-Ca(OH)2-H2O体系的c(CaCl2)—c(Ca(OH)2)图和c(CaCl2)—pH值图。结果表明:体系中c(Ca(OH)2)和pH值随着c(CaCl2)的增加而不断减小,c(Ca(OH)2)变化趋势与Debye-Huckel计算值相符,当c(CaCl2)<3.78 mol/L时,体系pH值>10.4。当c(CaCl2)>2.57mol/L时,有沉淀物CaClOH生成。经计算,理论上CaCl2母液可以循环配制石灰水132次,研究结果为石灰水法制备氢氧化镁工艺中CaCl2母液循环配制石灰水提供了一定的理论依据。

LiCl-Li_2B_4O_7-H_2O体系在298·15 K下热力学性质的等压研究

用等压法研究了298.15 K下L iC l-L i2B4O7-H2O体系在不同L iB4O7质量摩尔浓度时的等压平衡浓度,水活度;计算了L iC l和L i2B4O7混合盐溶液的渗透系数等热力学性质.用298.15 K下的实验数据对P itzer离子相互作用模型进行了参数化研究,拟合求取了298.15 K下P itzer离子相互作用参数,用获得的参数计算了L iC l和L i2B4O7在L iC l-L i2B4O7-H2O体系中的活度系数.P itzer模型计算的渗透系数值与实验结果一致.

Cd^(2+)-H_2O系羟合配离子配位平衡

根据配位化学热力学平衡原理,绘制了Cd2+-H2O系配合离子浓度pc—pH图、镉羟合配离子分率αn—pH图及Cd(OH)2条件溶度积pKS—pH图。pc—pH图描述了Cd(OH)2(s)溶解平衡时,镉的总离子平衡浓度与pH的关系。当pH为9.84～13.31时,Cd(OH)2的溶解度最小;αn—pH图指出了各种羟合配离子分率与pH关系,每种羟合配离子都对应有其存在的最佳pH范围。Cd(OH)2(s)的条件溶度积pKS—pH图表明:当pH值在9.5～10.5范围内,Cd(OH)2(s)的条件溶度积最小。研究结果可为中和水解法去除废水中镉等技术提供理论依据。

小秦岭地区花岗岩体中CO_2-H_2O包裹体的找矿意义

小秦岭地区与金矿成因有关的燕山期文峪花岗岩及其派生石英脉中发育了非常丰富的ＣＯ２－Ｈ２Ｏ包裹体，其流体为富含ＣＯ２的低盐度（＜１０％ＮａＣｌ）流体，这与含金石英脉内的包裹体类型及金矿成矿流体性质上十分相似。与金矿成因无关的华山岩体内包裹体类型则为水溶液包裹体，流体性质为贫ＣＯ２的低盐度流体。与金矿有关，但其周围矿化很差的娘娘山岩体内ＣＯ２－Ｈ２Ｏ包裹体数量很少。因此，ＣＯ２－Ｈ２Ｏ包裹体可以作为与金矿成因有关的花岗岩体关联程度的判别标志。

合成盐湖卤水体系Li-Na-K-Mg-Cl-SO_4-H_2O25℃下的等压研究和离子相互作用模型的应用

根据我国青海一里坪和东台吉乃尔盐湖晶间卤水Li Na K Mg Cl SO4 H2 O体系的组成制备了两种合成卤水储备溶液 ,采用等压法和改进的实验装置在 2 5℃下 ,从稀释到溶液中溶质NaCl达到饱和的浓度范围 ,对合成卤水溶液进行了等压测定 ,确定了它们的水活度aH2 O,和渗透系数 φ ;比较了两种卤水的热力学性质及其变化的规律 ,揭示了其天然卤水浓度差异的物理化学成因 .用盐湖卤水体系离子作用模型对水活度、渗透系数的计算值与本文的实验数据比较 ,对于一里坪和东台合成卤水 ,渗透系数的标准偏差分别为 0 0 0 78和 0 0 14 5 ;用该模型计算了东台晶间卤水 ,及其在 2 5℃等温蒸发实验不同阶段的浓缩卤水中 ,离子强度从 9 76 6到 2 0 5 2mol·kg-1范围可能析出的盐类的饱和度 ,给出了其变化规律 ,并与文献的盐类沉积和析盐顺序相比较 ,获得了合理一致的结果 ,从而证实了我们在Pitzer离子相互作用模型基础上所发展的盐湖卤水体系模型对描述和预测复杂天然盐湖卤水体系的热力学性质和蒸发析盐规律的适用性 .

青海一里平盐湖卤水Li-Na-K-Mg-Cl-SO_4-H_2O体系25℃时渗透系数、活度系数和饱和度的预测

将Ritrer离子作用模型的应用扩展到中国富含锂的一里平盐湖卤水Li－Na-K-Mg－Cl-SO4－H2O体系，综合1990－1997年作者对该体系的含锂三元次级体系25℃时的活度系数和渗透系数的研究结果和文献数据，给出了该体系的Pitzer离子作用模型参数；计算了溶解平衡常数；预测了青海一里平盐湖晶间卤水中离子和盐的活度系数、卤水的渗透系数、水活度、蒸汽压以及盐类的饱和度；揭示了卤水在蒸发和稀释过程中上述热力学性质随离子强度变化的规律，用离子强度与盐类饱和度的关联图（I-ln（K’／K）图）分析了该卤水的折盐顺序。计算结果表明，一旦平盐湖晶间因水在25℃时只有石盐饱和，与野外观测结果相一致；用参数化的Pitzer离子作用模型预测该卤水多组分体系的热力学性质和溶解平衡是可行的。