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。

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。

2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O-MgCl_2-H_2O体系30℃相平衡

用相平衡方法研究2MgO·2B2O3·MgCl2·14H2O在30℃不同质量分数MgCl2水溶液中的溶解转化产物及其溶解度.结果表明,该复盐在MgCl2的质量分数0～2%浓度范围,发生不同步溶解并转化为多水硼镁石(2MgO·3B2O3·15H2O);在MgCl2的质量分数2%～13.8%浓度范围,转化为柱硼镁石(MgO·B2O3·3H2O),这一结果比文献报导的该硼酸盐的形成温度低了13℃,为盐湖硼酸镁矿物柱硼镁石形成的解释提供了物理化学依据;而在MgCl2质量分数大于13.8%时,同步溶解,不发生转化.提出了溶解相转化反应机理.

25℃MgCl_2-MgBr_2-H_2O水盐体系相平衡的研究

以 ２５℃ＭｇＣｌ２－ＭｇＢｒ２－Ｈ２Ｏ体系为研究对象，进行含固溶体水盐体系热力学相平衡的 研究，测定了该体系的固液相平衡组成，并绘制了相图．由于该体系各组分含量较难确定， 所以将直线法进行推导应用在此体系中，配合湿渣法和Ｘ射线衍射，从而确定了平衡时 固、液相的组成．

四元体系MgCl_2-MgSO_4-CO(NH_2)_2-H_2O在25℃时的等温溶度

测定了四元体系MgCl2 _MgSO4 _CO(NH2 ) 2 _H2 O(不含硫酸盐脱水区 )在 2 5℃时的等温溶度及相应饱和溶液的密度值和折射率 .绘制了该体系的溶度图和性质图 .四元体系做出了 8支共饱线 ,3个四元无变点 .溶度图有 6个单饱和区 ,分别对应CO (NH2 ) 2 ,MgSO4 ·CO (NH2 ) 2 ·2H2 O ,MgCl2 · 4CO (NH2 ) 2 · 2H2 O ,MgCl2 ·CO (NH2 ) 2 · 4H2 O ,MgCl2 ·6H2 O和MgSO4 ·xH2 O(x =4 ,5 ,6,7) .

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.

298.15K Li_2B_4O_7-MgCl_2-H_2O体系热力学性质的电动势法测定及离子相互作用模型的研究

测定了298.15K下,无液接电池Li-ISE│Li2B4O7(mA)(aq.),MgCl2(mB)(aq.)│AgCl/Ag的电动势,利用测定结果计算了Li2B4O7-MgCl2-H2O体系离子强度在0.05～3mol?kg-1范围内,不同MgCl2离子强度分数的溶液中LiCl的平均活度系数,并给出了其随离子强度I,B4O72-和Mg2+浓度的变化规律.结合以往关于该体系和Li2B4O7-LiCl-H2O,Li2B4O7-H2O体系的等压研究结果,用迭代和多元线性回归方法对Li+-Mg2+-Cl--B4O72--H2O体系的离子相互作用模型进行了研究.具体方法为考虑了该体系在不同的总硼浓度范围H3BO3,B(OH)-4,B3O3(OH)-4和B4O5(OH)42-四种含硼化合物的存在以及各硼化合物间的化学平衡,以修正了的Pitzer渗透系数方程和活度系数方程为基础,对该体系的等压法和电动势法研究结果进行最小二乘拟合,拟合的标准偏差为0.0167,用该模型计算的该体系的渗透系数、活度系数与实验值基本一致.

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。

MgCl_2-NH_4Cl-CH_3OH-H_2O四元体系相平衡的研究

研究了在氯化铵结晶区内的四元体系MgCl2 NH4Cl CH3OH H2O相平衡数据,讨论了甲醇、氯化镁对体系中的氯化铵溶解度的影响,甲醇与氯化镁的量分别增加时,都会使得体系中的氯化铵的溶解度下降。

0℃时MgCl_2-LiCl-H_2O三元体系的相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了0℃时MgCl2-LiCl-H2O三体系的平衡溶解度及饱和溶液的折光率和密度,并且绘制了0℃时MgCl2-LiCl-H2O三体系相图,在相图中有三条溶解度曲线分别为水合盐MgCl2.6H2O、LiCl.H2O和复盐LiCl.MgCl2.7H2O,在相图中没有发现固溶体。用多元线性回归程序对溶液的折光率、密度与溶液中氯化镁的含量之间的关系进行关联。实验测定的MgCl2-LiCl-H2O三体系的溶解平衡数据,不仅为溶液化学发展提供了基础热力学数据,而且为MgCl2和LiCl的分离纯化和萃取提供了依据。

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。

MgCl_2·6H_2O热分解机理的研究

利用综合热分析仪、电阻炉煅烧、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和化学分析,研究了MgCl2.6H2O的热分解机理及中间产物形貌.研究发现:MgCl2.6H2O热分解过程分为六步,在69℃时生成MgCl2.4H2O,129℃时生成MgCl2.2H2O,167℃时生成MgCl2.nH2O(1≤n≤2)和MgOHCl,203℃时MgCl2.nH2O(1≤n≤2)水解与脱水同时进行生成Mg(OH)Cl.0.3H2O,235℃时Mg(OH)Cl.0.3H2O脱水转变为MgOHCl,415℃时MgOHCl直接分解生成MgO.MgOHCl颗粒形状不规则,为多孔结构,Mg(OH)Cl.0.3HO颗粒表面平整.

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。

CaO-MgCl_2H_2O体系中一维碱式氯化镁的水热合成与表征

通过水热反应在CaO-MgCl2-H2O体系中合成了不同结构与形态特征的一维碱式氯化镁(MHCH),分析了MgCl2浓度、CaO与MgCl2的摩尔比R及水热条件对产物的影响.结果表明,当MgCl2浓度>3mol/L,且R<0.5时才能得到MHCH;MHCH的直径和径长比随MgCl2浓度和R的增加而增大.MHCH的最佳制备条件为[MgCl2]=4mol/L,R=0.05.MHCH的结构相与反应温度密切相关,温度低于150℃时,体系中的产物为相3(Mg2(OH)3Cl.4H2O);温度高于150℃时的产物为相9(Mg10(OH)18Cl2.5H2O).常温下体系中首先出现Mg3(OH)5Cl.3H2O和相5(Mg3(OH)5Cl.4H2O),经陈化后两者均转化为相3,经160℃水热反应后相3转化为相9.

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 。

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。

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;

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。