三元体系NiSO_(4)-CuSO_(4)-H_(2)O 298.15 K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究298.15 K三元体系NiSO_(4)-CuSO_(4)-H_(2)O相平衡。用原子吸收分光光度计测定平衡液相中Ni^(2+)、Cu^(2+)浓度,用X射线衍射仪分析平衡固相物相,用折光仪、密度计和pH计分别测量平衡液相折光率、密度和pH值。实验结果表明:三元体系NiSO_(4)-CuSO_(4)-H_(2)O 298.15 K的相图为三元简单共饱和型,没有复盐和固溶体产生。稳定相图包含1个共饱和点,2条单变量曲线,3个固相结晶区。共饱和点E处的液相组成W(NiSO_(4))=23.33%,W(CuSO_(4))=12.60%。根据经验公式对平衡液相折光率进行计算,测定值与计算值吻合较好。基于Pitzer模型对共饱和点处平衡液相中的活度系数计算,其值分别为γ_(±NiSO4)=0.901 9,γ_(±CuSO4)=1.119 6,进而得到溶解平衡常数K分别为K_(NiSO4)=6.859 9,K_(CuSO4)=5.520 1。该研究为铜镍资源的回收利用,提供热力学支持和指导。

三元体系Li_2CO_3-C_2H_5OH-H_2O 25°C相平衡的研究

用等温溶解法测定了 L i2 CO3- C2 H5OH- H2 O三元体系 2 5°C时的溶解度 。

Li^+,Na^+//CO_3^(2-),B_4O_7^(2-),Cl^--H_2O五元体系298K相平衡及平衡液相物化性质的研究

针对西藏扎布耶盐湖卤水组成,采用等温溶解平衡法研究了五元体系Li+, Na+//CO32-, B4O72-, Cl- -H2O 298 K下的相平衡关系。测定了该体系298 K时各组份的溶解度及平衡液相的密度、粘度、折光率、电导率和pH值等物化性质, 并绘制了该五元体系的溶解度空间立体图及平衡液相物化性质—组成图。实验表明:体系中共有3个四盐共饱点和6个单盐结晶区;无复盐和固溶体生成;也无碳酸氢盐存在;且LiCl 对硼酸盐、Na2CO3对NaCl 具有强烈的盐析作用。

五元交互体系Li^+,Na^+,K^+//CO_3^(2-),Cl^--H_2O在298.15K的相平衡研究

针对西藏扎布耶盐湖卤水组成 ,采用等温溶解平衡法研究了五元交互体系 Li+,Na+,K+//CO2 - 3 ,Cl- -H2 O于 2 98.1 5 K时的相平衡 ,并绘制了相图 (空间立体图和 Li2 CO3 饱和的投影图 ) .结果表明 ,该五元体系相图含有 7个结晶区、 1 3条单变量线和 4个无变量点 .7个结晶区由 6个单盐结晶区和 1个复盐结晶区组成 ,分别为 Li Cl·H2 O,Na Cl,KCl,Li2 CO3 ,K2 CO3 · 3/2 H2 O,Na2 CO3 · 1 0 H2 O和 Na KCO3 · 6 H2 O,没有形成固溶体和天然碱 (Na2 CO3 · Na HCO3 · 2 H2 O) .4个无变量点标记成 K1 ,K2 ,K3 和 K4,所对应的平衡固相盐分别是 :Li2 CO3 + Na KCO3 · 6 H2 O+ Na2 CO3 · 1 0 H2 O+ KCl,Li2 CO3 + Na KCO3 · 6 H2 O+ K2 CO3 · 3/2H2 O+ KCl,Li2 CO3 + Na Cl+ KCl+ Li Cl· H2 O和 Li2 CO3 + Na Cl+ Na2 CO3 · 1 0 H2 O+ KCl.

五元体系Li^+,K^+//Cl^-,B_4O_7^(2-),CO_3^(2-)-H_2O在298K时相平衡的实验研究

采用等温溶解平衡法研究了五元体系 L i+ ,K+ / / Cl- ,B4O2 -7,CO2 -3- H2 O在 2 98K时相关系和平衡液相物化性质。对各组分的溶解度以及密度、折光率、粘度、电导率和 p H值进行了测定 ,并绘制了相关相图 ,得到 5个结晶相区和 3个共饱点。该体系没有固溶体和复盐生成 ,为简单共饱和型体系。

298K时KCl-K_2CO_3-K_2B_4O_7-H_2O相平衡及平衡液相物化性质的研究

采用等温溶解平衡法研究了 2 98K时KCl-K2 CO3 -K2 B4O7-H2 O体系的相平衡及平衡液相物化性质 (密度、粘度、折光率、电导率、pH) ,该体系 2 98K等温溶解度图有 3个相区 :KCl,K2 CO3 ·3/ 2H2 O ,K2 B4O7·4H2 O ,1个共饱点 ,3条单变量曲线 ,该体系属简单四元体系。由渗透系数及三元体系溶解度数据拟合了有关K2 B4O7的Pitzer方程参数 ,并运用Pitzer方程对该四元体系溶解度进行理论计算 。

四元交互体系Cd^(2+),Na^+//Cl^-,SO_4^(2-)-H_2O 298 K时的相平衡

采用等温溶解平衡法研究了四元交互体系Cd2+,Na+//Cl-,SO24--H2O在298K的相平衡关系.研究发现,该平衡体系存在Na2CdCl4·3H2O复盐相区,平衡相图中有七条单变度曲线,三个共饱和点和五个结晶相区.其平衡固相的结晶区分别为Na2SO4、CdSO4、CdCl2·2.5H2O、Na2CdCl4·3H2O和NaCl.该四元交互体系平衡液相的物化性质随着Cd2+浓度的增加呈现有规律的变化.研究结果表明,镉盐在该体系中的溶解度大,迁移性强,增加了土壤环境污染风险.

三元体系NaVO_3-H_2NCONH_2-H_2O 298K相平衡及平衡液相物化性质研究

采用等温平衡溶解平衡法测定了三元体系NaVO3-H2NCONH2-H2O298K下的溶解度及平衡液相物化性质(密度、电导率、pH值),绘制出了相应的溶解度等温图和物化性质-组成图。此三元体系等温溶解度图属简单共饱型,未产生新的复盐和固溶体。2个结晶区分别对应为盐NaVO3和H2NCONH2,无变量点平衡液相组成为:w(NaVO3)3.99%,w(H2NCONH2)40.17%,对应的平衡固相盐为NaVO3和H2NCONH2。

四元体系Na^+,K^+∥CO_3^(2-),B_4O_7^(2-)H_2O 298K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系Na+K+∥CO32-B4O72-H2O298K时的相关系。该四元体系298K时的溶解度等温图含有5个相区Na2B4O7·10H2OK2B4O7·4H2ONa2CO3·10H2OK2CO3·3/2H2O和复盐Na2CO3·K2CO3·H2O7条单变量曲线和3个共饱点其中Na2CO3·K2CO3·H2O+K2CO3·3/2H2O+K2B4O7·4H2O为相称共饱点。体系中发现了一种新的复盐Na2CO3·K2CO3·H2O这种复盐同时存在于含Na+K+∥CO32-H2O三元体系的其它四元或高元体系中。

四元体系Rb^+,Cs^+,Mg^2+//SO4^2--H2O 298.2 K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了298.2 K下四元体系Rb^+,Cs^+,Mg^2+//SO4^2--H2O的相平衡关系,测定了该体系的溶解度、密度以及折射率,并绘制了相应的稳定相图、水图、密度-组成图和折射率-组成图。研究表明:298.2 K下,该四元体系为复杂四元体系,有复盐Cs2SO4·MgSO4·6H2O和Rb2SO4·MgSO4·6H2O以及固溶体[(Rb,Cs)2SO4]生成。其稳定相图由4个四元共饱点、9条单变量曲线以及6个结晶区组成。四元共饱点中E1、E2、E3为相称共饱点,E4为不相称共饱点。6个结晶相区分别对应3种单盐Rb2SO4、MgSO4·7H2O、Cs2SO4,2种复盐Cs2SO4·MgSO4·6H2O、Rb2SO4·MgSO4·6H2O和1种固溶体[(Rb,Cs)2SO4]。其中,复盐Rb2SO4·MgSO4·6H2O结晶区最大,表明其在该体系中最易结晶析出;Cs2SO4结晶区最小。平衡液相的密度和折射率随着溶液中Cs2SO4含量变化呈规律性变化。该体系稳定相图将为硫酸镁亚型盐湖卤水中的铷、铯等资源开发利用提供理论依据。

Li^+(K^+)/CO_3^(2-),B_4O_7^(2-)-H_2O三元体系288K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了二个三元体系Li+ (K+ ) /CO32 - ,B4 O72 - -H2 O 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)。研究发现 :这二个三元体系均为简单共饱和型 ,无复盐及固溶体形成 ;根据溶解度数据绘制了相图 ,相图中单变量曲线所对应的平衡固相分别为 :Li2 CO3,Li2 B4 O7·3H2 O ;K2 CO3·3 /2H2 O ,K2 B4 O7·4H2 O ;K2 CO3对K2 B4 O7有强烈的盐析作用 。

三元体系Na_3PO_4—H_2NCONH_2—H_2O298K相平衡及平衡液相物化性质研究

采用等温溶解平衡法测定了三元体系Na3PO4—H2NCONH2—H2O 298K下的溶解度及平衡液相物化性质(密度、电导率、pH值),绘制出了相应的溶解度等温图和物化性质—组成图。此三元体系等温溶解度图属简单共饱型,未产生新的复盐和固溶体。两个结晶区分别对应为盐Na3PO4.8H2O和H2NCONH2。无变量点平衡液相组成为:w(Na3PO4.8H2O)1.49%,w(H2NCONH2)25.41%,对应的平衡固相盐为Na3PO4.8H2O和H2NCONH2。实验结果表明,Na3PO4与H2NCONH2的溶解度相互抑制,并简要讨论了物化性质的变化规律。

Na_2CrO_4-NaHCO_3-H_2O体系的相平衡和溶液物化性质

采用等温溶解度法研究了Na2CrO4－NaHCO3－H2O体系25和40℃的相关系以及25℃平衡液相的物化性质（密度、粘度、电导率和pH值）；并用经验和半经验公式计算了平衡液用的密度，与实验值较为一致．

无水烟酸钾的合成、表征及热化学

选择分析纯烟酸和无水醋酸钾为反应物,利用室温固相合成方法,合成了无水烟酸钾.利用FTIR和X射线粉末衍射等方法表征了它的结构.用精密自动绝热热量计测定了它在77～400K温区的低温热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到热容随温度变化的多项式方程.用此方程进行数值积分,得到此温区内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K时的各种热力学函数值.在此基础上,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定固相反应的反应物和生成物在所选溶剂中的溶解焓,从而得到该固相反应的反应焓为ΔrHm=(25.87±0.47)kJ·mol-1.最后,依据Hess定律计算出烟酸钾的标准摩尔生成焓为ΔfHm[K(C6H4NO2),s]=-(560.57±1.09)kJ·mol-1.

五元体系NaCl+KCl+MgCl_(2)+SrCl 2+H_(2)O(NaCl饱和)在288 K时相平衡研究

合理开发利用四川盆地地下卤水资源,对卤水体系开展多温相平衡与相图的研究具有重要意义。本文通过等温溶解平衡法对在288 K时五元体系NaCl+KCl+MgCl_(2)+SrCl_(2)+H_(2)O(NaCl饱和)进行了相平衡实验研究,运用化学分析法以及X-ray粉晶衍射法分别确定了在288 K温度条件下该体系的平衡液相和平衡固相组成。通过固液相平衡实验数据,绘制了该五元体系以NaCl为饱和区域的干盐相图、水含量图以及氯化钠含量变化图。研究结果表明在288 K且NaCl饱和条件下,该五元体系干盐相图含有2个五元共饱和点、5条等温溶解度曲线和4个固相结晶区(KCl、MgCl_(2)·6H_(2)O、KCl·MgCl_(2)·6H_(2)O和SrCl_(2)·6H_(2)O)。固相结晶区KCl在该干盐相图中面积最大,其次是SrCl_(2)·6H_(2)O,而MgCl_(2)·6H_(2)O的结晶区面积最小,说明KCl在饱和溶液中的溶解度较小,易析出而得到分离,而MgCl_(2)的溶解度最大,难以从饱和溶液中结晶析出,且MgCl_(2)·6H_(2)O对KCl和SrCl_(2)·6H_(2)O有强烈盐析作用。通过对本体系热力学相平衡实验研究和多温相平衡的对比讨论,揭示了钾锶镁等含氯化物卤水体系在多温相平衡与相图条件下的结晶析盐规律,为液态矿产资源开发利用提供理论指导。

邻苯二甲酸氢铵NH_4(C_8H_5O_4)(s)的低温热容和热化学研究

选择分析纯邻苯二甲酸和浓氨水为反应物,合成了邻苯二甲酸氢铵。利用元素分析、FTIR和X-射线粉末衍射技术表征了它的组成和结构。用精密自动绝热热量计测定了它在78～400K温区的摩尔热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到摩尔热容(Cp,m)随折合温度(X)变化的多项式方程,利用此方程计算出该温区内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K的各种热力学函数值。另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定所设计反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,得到该反应的反应焓为ΔrHm=(1.787±0.514)kJ·mol-1。最后,利用此反应焓和反应中其他物质的热力学数据计算出邻苯二甲酸氢铵的标准摩尔生成焓为:ΔfHm[NH4(C8H5O4),s]=-(912.953±0.628)kJ·mol-1。

四元体系LiCl-LiBO2-Li2SO4-H2O在298.15K时的相平衡

采用等温溶解平衡法开展了四元体系Li Cl-Li BO_2-Li2SO_4-H_2O在298.15 K时相平衡实验研究,测定体系溶解度和平衡溶液的折光率、密度、p H和电导率。根据实验数据,分别绘制该四元体系的干基图、水图以及相对应的物化性质–组成图。研究结果表明:在该四元体系298.15 K相图中,有2个无变度共饱点分别为相称共饱点(Li2SO_4·H_2O+Li Cl·H_2O+Li BO_2·2H_2O)和不相称共饱点(Li2SO_4·H_2O+Li BO_2·2H_2O+Li BO_2·8H_2O)、5条溶解度曲线和4个单盐结晶相区(Li2SO_4·H_2O、Li Cl·H_2O、Li BO_2·8H_2O和Li BO_2·2H_2O),无复盐和固溶体产生,属于简单四元体系水合物Ⅱ型相图。实验研究中,发现2种偏硼酸锂水合矿物存在(Li BO_2·8H_2O和Li BO_2·2H_2O),Li Cl对Li2SO_4的盐析效应显著;四元体系平衡溶液物化性质随着溶液中氯化锂浓度的变化呈现规律性的变化。

四元体系KCl-MgCl_(2)-SrCl_(2)-H_(2)O在288K时的水盐体系相平衡研究

采用等温溶解平衡法对四元体系KCl-MgCl_(2)-SrCl_(2)-H_(2) O在288 K时进行固液相平衡研究,测定平衡液相中各盐的溶解度,使用X射线粉晶衍射法鉴定相应的平衡固相,获得共饱点处平衡固相的XRD图谱。根据实验所得的数据绘制四元体系的平衡相图及局部放大图和水含量图。研究结果表明:在288 K时该体系的稳定相图由2个共饱点、5条单变量曲线和4个结晶区组成,4个结晶区分别对应KCl,SrCl_(2)·6H_(2) O,MgCl_(2)·6H_(2) O和KCl·MgCl_(2)·6H_(2) O,其中KCl的结晶区最大,其次为SrCl_(2)·6H_(2) O,而前两者结晶区比MgCl_(2)·6H_(2) O大得多,表明MgCl_(2)·6H_(2) O对KCl和SrCl_(2)·6H_(2) O有强的盐析作用。该四元体系有一种复盐(光卤石KCl·MgCl_(2)·6H_(2) O)生成。该四元体系相图的研究结果可用于指导卤水体系中氯化钾和氯化锶的分离提取工艺。

298.15、318.15和333.15 K下NaF-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系相平衡

稀土提取工艺过程中产生含磷酸钠和氟化钠的水洗液,文中研究NaF-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系的相平衡,为NaF和Na_(3)PO_(4)以后的回收利用提供理论指导。采用等温溶解平衡法研究298.15、318.15和333.15 K下NaF-Na_(3)PO_(4)-H_(2)O体系的相平衡,测定该体系各组分的溶解度及平衡液相的密度、pH值和盐析率,并绘制相图及物化参数-组分(质量分数)变化图,利用X射线衍射对湿渣进行表征。实验研究表明:该体系无固溶体产生,但有复盐产生,属于异成分复盐型。相图包含1个全液相区,3个一固一液两相区,2个两固一液两相区,2个全固相区,1条饱和溶液线,7条单变量溶解度曲线和2个共饱点。温度不变时,液相密度、溶液pH值均随Na_(3)PO_(4)质量分数的增大逐渐增大;液相组成不变时,液相密度随温度的升高逐渐增大,溶液pH值随温度升高逐渐减小。

三元体系Na_(2)CO_(3)-NaF-H_(2)O 298.15 K和318.15 K相平衡研究

在稀土提取工艺和氟化钠制备过程中会产生含碳酸钠和氟化钠的废水。研究了三元体系Na_(2)CO_(3)-NaF-H_(2)O的相平衡,为回收氟化钠和碳酸钠提供理论指导。采用等温溶解平衡法研究了三元体系Na_(2)CO_(3)-NaF-H_(2)O在298.15 K和318.15 K的相平衡关系,测定了该体系各物质组分的溶解度以及平衡液相的密度和pH,并根据溶解度数据绘制相图以及物化参数-组分含量的关系图,利用X射线衍射(XRD)对固相进行分析表征。实验研究表明:该体系无复盐和固溶体生成,属于水合物I型相图。相图包含1个全液相区、2个单盐结晶区、1个混合结晶区、1个全固相区以及3条单变量溶解度曲线、1个共饱点。碳酸钠对氟化钠具有较强的盐析作用。温度不变时,碳酸钠质量分数越高溶液密度越大、pH越大;碳酸钠质量分数不变时,温度越高溶液密度越大、pH越小。