KCl-PEG4000-H_2O三元体系288、298、308 K相平衡测定及计算

采用等温溶解平衡法研究了288、298、308 K下三元体系KCl-PEG4000-H_2O的相平衡关系,绘制了相应的相图、密度-组成图和折射率-组成图。研究发现:288、298、308 K下,三元体系KCl-PEG4000-H_2O无分层现象,只存在固液相平衡关系,其平衡相图由不饱和液相区(L)、一固一液区(S+L)和两固一液区(2S+L)构成,且两固一液区随温度升高减小。KCl溶解度随着溶液中PEG4000含量不断增加而减小。溶液中PEG4000含量小于0.50时,盐析率受温度影响较小;含量大于0.50时,盐析率随着温度升高呈减小趋势。采用修正后的Pitzer方程进行了三元体系KCl-PEG4000-H_2O (288、298、308 K)溶解度计算,对比发现,理论计算值与实验值吻合较好。

三元体系SrCl2+MgCl2+H2O 298 K相平衡测定及计算

为了获取锶镁共存氯化物体系298 K下各盐结晶形式,采用等温溶解平衡法研究了298 K下三元体系SrCl2+MgCl2+H2O的相平衡关系,测定了该体系平衡时液相中各组分的溶解度、密度、折光率,采用Schreinemakers湿渣法及X-ray粉晶衍射法联用确定了平衡固相组成,根据溶解度数据和固相组成绘制了三元体系相图、密度-组成图、折光率-组成图。研究发现:该三元体系298 K稳定相图由2个共饱点,3条单变量曲线和3个结晶相区组成。对比该三元体系298、323、348、373 K相图可知:氯化镁结晶形式未发生改变,而氯化锶结晶形式受温度影响较大,分别存在SrCl2·6H2O、SrCl2·2H2O、SrCl2·H2O这3种结晶形式。根据实验数据拟合了离子作用参数θ,ψ,并采用Pitzer模型对该三元体系298、323、348、373 K的相平衡进行理论计算,实验数据和计算数据吻合较好。

三元体系硼酸钾+硼酸铷+水和硼酸铷+硼酸镁+水323 K相平衡

含硼卤水中硼酸根存在形式多样,给硼酸盐的分离纯化带来一定难度,开展含硼体系相平衡研究,可为含硼卤水综合利用工艺制定提供支撑。采用等温溶解平衡法研究了323 K下三元体系硼酸钾+硼酸铷+水和硼酸铷+硼酸镁+水的相平衡关系,测定了上述两个体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度、折光率,根据溶解度数据和固相组成绘制了三元体系相图、密度-组成图、折光率-组成图。研究发现:两个三元体系均为简单共饱和型,无复盐或固溶体生成。两个三元体系相图均为水合物Ⅰ型相图,由1个共饱点,2条单变量曲线和2个结晶区组成。研究还对三元体系硼酸铷+硼酸镁+水在323和348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。

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。

298.2 K四元体系MgCl2-SrCl2-AlCl3-H2O相平衡实验及溶解度计算

采用等温溶解平衡法研究了298.2 K四元体系MgCl2-SrCl2-AlCl3-H2O的相平衡关系,测定了该体系的溶解度和平衡溶液的密度、折射率。根据实验数据,分别绘制了298.2 K该四元体系的空间立体图、相图、水图、密度-组成图和折射率-组成图。研究发现:298.2K下,四元体系MgCl2-SrCl2-AlCl3-H2O无复盐或固溶体生成,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。四个结晶区分别为MgCl2·6H2O、SrCl2·6H2O、SrCl2·2H2O和AlCl3·6H2O,其中SrCl2·6H2O结晶区最大,SrCl2·2H2O结晶区最小,说明SrCl2·6H2O更容易结晶析出。平衡液相的密度和折射率随着J(MgCl2)的变化呈规律性变化。采用Pitzer模型进行了298.2 K四元体系MgCl2-SrCl2-AlCl3-H2O溶解度计算,对比发现,计算结果与实验结果基本吻合。

三元体系K2SO4-PEG1000-H2O(288,298,308)K相平衡测定及计算

为了获取K2SO4在聚乙二醇(PEG1000)-水混合溶剂中的溶解行为,采用等温溶解平衡法测定(288,298,308)K下三元体系K2SO4-PEG1000-H2O的平衡溶解度、密度和折光率,并绘制了相应的相图、密度-组成图和折光率-组成图。研究发现:随温度变化,相图结构发生了变化。当温度为288和298 K时平衡相图由不饱和液相区(L)、一固一液区(S+L)和两固一液区(2S+L)构成;当温度为308 K时平衡相图由不饱和液相区(L)、一固一液区(S+L)构成。随着溶液中PEG1000含量不断增加,K2SO4溶解度减小,温度对盐析率影响较小。采用修正后的Pitzer模型对该体系溶解度进行了理论计算,计算发现:实验数据和计算数据吻合较好。