拉曼光谱法研究Na^+,Mg^(2+)//SO_4^(2-),Cl^-,H_2O四元体系中SO_4^(2-)离子缔合结构特征及其变化规律

复杂水盐体系存在稳态和介稳固液相平衡以及复杂的成盐规律。为了解固液平衡状态下液相的结构特征,本文采用拉曼光谱技术并结合高斯-洛伦兹去卷积分峰拟合程序对Na^+,Mg^(2+)//SO_4^(2-),Cl^-,H_2O四元体系及其二元和三元子体系中v_1-SO_4^(2-)的离子缔合结构特征进行了分析。研究结果表明:SO_4^(2-)在Na_2SO_4-H_2O体系存在自由态SO_4^(2-)和SO_4^(2-)离子簇两种结构,在Mg_2SO_4-H_2O,MgSO_4-MgCl_2-H_2O及Na^+,Mg^(2+)//SO_4^(2-),Cl^-,H_2O等含镁体系中,还有Mg^(2+)-H_2O-SO_4^(2-)和Mg^(2+)-OSO_3^(2-)两种缔合结构。在二元和三元体系中V_1-SO_4^(2-)的离子缔合结构以自由态SO_4^(2-)为主,随着SO_4^(2-)离子总浓度的变化,上述四种结构所占比例会发生规律性变化。Na^+,Mg^(2+)//SO_4^(2-),Cl^-,H_2O四元体系在NaCl减少及等温蒸发过程中,自由态SO_4^(2-)结构比例逐步降低,Mg2+和SO_4^(2-)相结合形成Mg^(2+)-H_2O-SO_4^(2-)或Mg^(2+)-OSO_3^(2-)结构的机会增多,在复盐区还会形成SO_4^(2-)离子簇结构。由此判断溶液结构的适应性变化是导致介稳现象的重要原因。进一步的相关分析表明:SO_4^(2-)的浓度和耶涅克指数J与V_1-SO_4^(2-)峰的峰强度和峰面积存在正相关关系,Mg^(2+)浓度是影响V_1-SO_4^(2-)峰中四种缔合结构的比例发生变化的主要因素。

EDTA络合滴定法定量测定油田水中SO_4^(2-)的一项改进

测量油气田水中SO42-的EDTA络合滴定法在2000年及以后的石油天然气行业标准(SY/T 5523《油气田水分析方法》)中已废止。本工作发现稀释受测水样所用蒸馏水要消耗EDTA,导致测量误差。基于1992年版行业标准,提出了增加蒸馏水校正项的EDTA络合滴定法。将此改进方法用于含各种不同共存离子的自配盐水样中SO42-的测量,结果如下:不含SO42-的水样SO42-测量值均为零;测量结果不受共存离子种类和种数的影响;测量值的相对误差随SO42-质量浓度ρ的增大而减小,ρ>1000 mg/L时为0.4%~1.0%,ρ在227.30~755.50 mg/L范围时为-5.8%^+5.8%,均与ICP法十分接近;ρ在34.97~78.05 mg/L范围时测量值相对误差为-8.9%^-13.1%;ρ低于30 mg/L时测量误差很大,此法不适用。重量法用于盐水样中SO42-测量时误差很大或测不出。此法用于梁南地层水中SO42-的测量,测量值相对于ICP法测量值(340.40~1082.36 mg/L)的误差为-2.2%^+5.1%。

LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料中SO_4^(2-)的危害及脱除

通过用质量分数2%的NaOH溶液浸湿洗涤前驱体的方法,研究脱除LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料中以外部吸附和络合盐离子形式存在并对电化学性能有极大危害的SO_4^(2-)杂质问题,对不同SO_4^(2-)含量的锂离子电池循环性能测试.结果表明:低质量分数的SO_4^(2-)(0.28%)的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2作为锂电池正极材料在30周期后相比于高质量分数的SO_4^(2-)(0.48%)的电极材料有明显较好的充放电循环稳定性100次充放电循环后库仑效率为92%(157.6/171.2mA·h/g).

高温水解-离子色谱法测定重铀酸盐中的Cl^-和SO_4^(2-)

研究了高温水解-离子色谱法测定重铀酸盐中的Cl-和SO42-,对影响高温水解反应的因素,如水解温度、水浴温度、氧气流量和水解时间等进行了考察。结果表明,用该方法分析重铀酸盐中的Cl-和SO42-,相对标准偏差均优于5%,检出限分别为Cl-2μg/g,SO42-4μg/g,Cl-和SO42-的加标回收率分别为96.7%~104%和93.9%~97.4%。

离子色谱法测定水利工程水样中Cl^-和SO_4^(2-)的含量

取水利工程水样过滤后,以TSKgel IC-Anion-PWXL PEEK阴离子柱为分离柱,以2.5mmol·L^(-1)四硼酸钠溶液(用乙二胺调节其酸度至pH 10.5)为淋洗液进行离子色谱分离,用非抑制型电导检测器进行测定。Cl^-和SO_4^(2-) 的质量浓度均在2.50~50.00mg·L^(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系,Cl^-和SO_4^(2-) 的检出限(3S/N)依次为5.1,7.6μg·L^(-1)。对空白水样连续测定5次,Cl^-和SO_4^(2-) 的峰面积的相对标准偏差依次为4.1%,2.3%。测得加标回收率在97.9%~102%之间。

离子交换法去除选矿循环水中SO_4^(2-)的研究

采用离子交换法脱除选矿循环水中SO42-,考察了SO42-初始浓度、运行流量、树脂层高度及水温对模拟废水中SO42-去除效果的影响,并在最佳工艺条件下对实际选矿循环水进行了试验验证。结果表明:各运行条件对废水中SO42-的去除效果影响均较小,在不同试验条件下,SO42-去除率均保持在90%以上。在流量为45 L/h、树脂层高度为78 cm的条件下处理实际选矿循环水,出水中SO42-浓度、pH值、浊度和色度均达到GB/T 19923—2005《城市污水再生利用工业用水水质》的要求。

离子色谱法测定偏钒酸铵中Cl^-、SO_4^(2-)

本文采用甲基磺酸溶液调整pH值,以水合肼溶液还原、沉淀去除钒离子,经onguardⅡH柱过滤后进离子色谱仪测定其中Cl-、SO42-的准确含量,并实验得出检出限,Cl-为0.012mg·L-1、SO42-为0.021mg·L-1,Cl-重现性1.66%,SO42-的重现性0.90%,加标回收率Cl-为98%~105%,SO42-为101%~103%。前处理方法及检测方法是可行的。

离子色谱法测定液碱中Cl^-、ClO^(3-)、SO_4^(2-)含量

本文建立了用离子色谱法同时测定液碱中Cl^-、ClO^(3-)、SO_4^(2-)含量的分析方法。实验采用亲水性较强的阴离子交换分离柱,电导检测器,碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液为淋洗液。样品前处理通过H型预处理柱后直接进样测定。该方法主要用于化工产品液碱中Cl^-、ClO^(3-)、SO_4^(2-)含量的快速分析,具有操作简便、快速、灵敏度高等特点。

离子色谱法测定Na_3PO_4·12H_2O中的杂质Cl^-和SO_4^(2-)的含量

建立了一种用离子色谱法同时测定Na_3PO_4·12H_2O中的Cl^-和SO_4^(2-)的分析方法。该方法采用分离时间20min,分离度为3.02的Metrosep A Supp 4 250/4.0型色谱柱,柱温为35℃,流速为0.8mL/min。两种离子的标准曲线的相关系数达到了0.9999。Cl^-和SO_4^(2-)的稀释液的测定结果的相对标准偏差分别为1.02%,2.26%;检出限分别为0.010mg/L,0.011mg/L;加标回收率分别96.0%,94.0%。与HG/T 2517-2009中Cl^-和SO_4^(2-)的测定方法相比,该方法的相对误差仅为分别为2.78%和0.00%。因此,该方法具有较高的精密度和准确度,且分析时间短,方法简单,可作为缓蚀阻垢剂Na_3PO_4·12H_2O中的Cl^-和SO_4^(2-)含量分析的常规方法。

淋洗液在线发生离子色谱法测定血液透析水中的F~–,NO_3~–,SO_4^(2–)

建立血液透析水中F~–,NO_3~–,SO_4^(2–)的淋洗液在线发生–离子色谱检测法。采用ICS–1100型离子色谱仪,Ion Pac AS19型(250 mm×4 mm)色谱柱,淋洗液自动发生装置在线产生高纯度的KOH溶液作为淋洗液,流量为1m L/min,以电导检测器检测,色谱峰面积外标法定量。3种阴离子的质量浓度与色谱峰面积在测定范围内呈良好的线性关系(r≥0.999 8),检出限为0.002~0.01 mg/L,测定结果的相对标准偏差为0.26%~0.88%(n=6),加标回收率为98.0%~101.1%。该法操作简单,分析快速,灵敏度高,重现性好,能够准确检测血液透析水中的F–,NO3–,SO42–,可用于血液透析水的质量控制。

SO4^2-对Q235钢在土壤中腐蚀行为影响的电化学研究

利用极化曲线技术、电化学阻抗测试技术等方法,研究了SO42-对Q235钢在土壤中腐蚀行为的影响.实验结果表明,SO42-对Q235钢腐蚀的影响显著.随土壤中SO42-含量的增加,Q235钢在土壤中的腐蚀速率一直增加.当SO42-含量增加到一定含量后,Q235钢的腐蚀速率随土壤中SO42-含量的增加而大幅度地增加.Q235钢在高SO42-含量的土壤中腐蚀速率快.

离子色谱法测定换流阀冷却介质中Cl^-和SO_4^(2-)含量试验条件的研究

主要研究换流阀冷却介质中Cl^-和SO_4^(2-)含量测定的试验条件,采用离子色谱法测定,用梯度淋洗方式代替传统的等度淋洗方式,获得较好的色谱组分分离效果,定量准确,试验过程操作简便,解决了以乙二醇为换流阀冷却介质的水溶液中Cl^-和SO_4^(2-)含量测试问题,为直流换流站换流阀冷却介质的质量监督提供了可靠依据,有效控制直流换流站内冷水系统的腐蚀。

用离子色谱法同时测定茶叶中的F^-、Cl^-、SO4^2-、NO3^-

利用美国戴安公司免试剂离子色谱系统(ICS-2000系统),采用KOH梯度离子色谱法和抑制电导检测器,建立了同时测定茶叶中F-、Cl-、SO42-、NO3等四种重要的阴离子的分析方法。研究了茶叶中F-、Cl-、SO42-、NO3四种阴离子的色谱分析条件,建立了8-44-52-8mmol/L的KOH梯度淋洗程序,流速为1.0ml/min。结果表明:该方法回归方程的线性相关系数达到0.9999以上,各组分的检出限在0.01～0.05mg/L之间,回收率在88.6%～107.5%之间。用本方法用于实际茶叶样品中F-、Cl-、SO42-、NO3等无机酸阴离子的分析,简便、实用,并且快速、准确,所得结果令人满意。

离子色谱法对测定F^-、Cl^-、NO_2^-、NO_3^-、SO_4^(2-)的方法验证

本文依据HJ84-2016国标方法[1],用数理统计方法[2]归纳离子色谱法测定F^-、Cl^-、NO_2^-、NO_3^-、SO_4^(2-)的最低检出限、标准曲线。经过统计检验,确定了F^-、Cl^-、NO_2^-、NO_3^-、SO_4^(2-)的检出限、相关系数、相对标准偏差、回收率,各项技术指标均完全满足达到HJ84-2016国标方法的要求。

离子色谱法测定核电厂闭式水体系中F^-,Cl^-,SO4^2-

建立离子色谱法测定核电厂闭式水体系(含有高浓度钼酸盐、甲基苯并三氮唑钠盐、磷酸盐)中F^-,Cl^-,SO4^2-含量的方法。选用Metrosep-A Supp7-250/4.0色谱柱和Metro SPM Rotor型化学抑制器,以Na2CO3作为淋洗液,以抑制性电导检测器进行测定。核电厂闭式水样品中F^-,Cl^-,SO4^2-离子在各自的质量浓度范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数均不小于0.997,检出限分别为0.0002,0.0028,0.0020 mg/L。加标回收率为93%~105%,测定结果的相对标准偏差为2.9%~6.9%(n=6)。该方法的检出限低,灵敏度高,可以推广应用。

典型离子对碳钢CO2腐蚀的影响

为了考察油气田生产液中典型离子对CO2环境下管道腐蚀行为的影响,采用腐蚀模拟实验,结合极化测试、交流阻抗谱测试等电化学方法及p H值分析方法,研究了Cl^-、SO4^2-、Ca^2+、HCO3^-和CO2共存环境下碳钢(N80钢)的腐蚀行为。研究结果表明:(1)Cl^-、SO4^2-对N80钢的腐蚀作用基本相同,Ca^2+、HCO3^-均能在一定程度上抑制N80钢的腐蚀,HCO3^-对腐蚀的抑制作用明显优于Ca^2+;(2)加入Cl^-和Ca^2+后溶液p H值的变化可以忽略,加入SO4^2-和HCO3^-后溶液p H值升高;(3)Ca^2+参与到腐蚀产物膜的生成,导致腐蚀产物膜孔隙率降低,因而在该介质环境下材料腐蚀速率低,感抗弧缩小;(4)HCO3^-的存在升高了溶液p H值,降低了溶液的腐蚀性,同时也增大了CO3^2-的离子浓度,促进了Fe CO3的沉积,使腐蚀产物膜更加致密和完整,导致HCO3^-溶液中测得的感抗弧消失,材料的腐蚀速率显著降低。结论认为,该研究成果可以为石油化工行业的防腐工作提供理论及技术支持。

无定型FePO_4/KB的制备及其储钠性能

采用硫酸亚铁铵作为铁源,在反应过程中引入导电剂科琴黑(KB),结合水热和煅烧的方法分两步制备了FePO_4/KB复合材料。通过XRD和SEM对合成的产物进行了结构和形貌分析,并采用循环伏安法和充放电测试考察了FePO_4/KB在钠离子电池中的电化学性能。研究结果显示,合成的材料在20mA·g^(-1)电流密度下首次放电容量能达到111.3mAh·g^(-1),除了第二次循环容量出现衰减外,该材料在之后的循环中放电容量呈逐渐上升的趋势,循环60次后放电容量达到86.6mAh·g^(-1)。

离子色谱法测定PM2.5中无机水溶性离子的不确定度评定

在实验中运用离子色谱法对PM2.5中无机水溶性离子的不确定度进行测评和评定。通过评定显示,氯离子、硝酸根离子及硫酸根离子的结果及扩展不确定度分别为(1.92±0.12)μg/m^3、(2.52±0.20)μg/m^3、(2.31±0.15)μg/m^3(k=2)。由此看出,离子色谱法在测定PM2.5中无机水溶性离子的不确定度过程中准确可靠,对提高评定结果具有较高的指导意义。

Cl^-和SO4^2-输入对辽河口芦苇湿地土壤有机碳矿化的影响

以辽河口芦苇(Phragmites australis)湿地土壤(0~10、10~20、20~30、30~40 cm)为对象,采用室内密闭培养-气相色谱法,研究了不同浓度氯盐(Cl^-)及硫酸盐(SO_4^(2-))输入对辽河口芦苇湿地土壤有机碳矿化的影响。结果表明,表层土壤(0~10 cm)有机碳矿化速率和累积矿化量显著高于下层土壤(10~40 cm)。在20 d培养期间,土壤有机碳矿化速率随时间整体呈下降趋势。Cl^-处理组,低浓度(75 mmol·L-1)处理促进了土壤有机碳矿化,高浓度(450 mmol·L-1)处理显著抑制了土壤有机碳矿化。SO_4^(2-)处理组,不同浓度SO_4^(2-)输入对各层土壤有机碳矿化速率无显著影响。Cl^-输入较SO_4^(2-)输入对辽河口芦苇湿地土壤有机碳矿化影响更明显。本研究表明,未来盐度的上升可能会加速辽河口湿地土壤碳的损失。

陕西白河县月儿潭绿松石与次生磷钙铝矾研究

对陕西省白河县月儿潭风化严重的绿松石样品进行了岩石薄片观察、化学成分测试、X射线粉晶衍射和红外吸收光谱分析等研究。结果表明,绿松石风化分解由天蓝色退色成黄绿色,最后变成白色,结构也由致密细腻变得松散多孔,主要原因是发生了硫酸根对磷酸根的交代作用,最终的交代产物主要是磷钙铝矾。