Na^(+),K^(+)//CO_(3)^(2-),SO_(4)^(2-)-H_(2)O四元水盐体系相平衡综合实验设计

针对相平衡理论知识抽象难懂,相律、相图等内容难教难学的问题,设计了四元水盐体系相平衡综合实验。采用等温溶解平衡法研究了353~373 K下交互四元体系Na^(+),K^(+)//CO_(3)^(2-),SO_(4)^(2-)-H_(2)O的固液相平衡,并绘制出等温干基相图和对应水图,确定硫酸钠相区随着温度的增加而上移。依据相图指导碱灰溶解-蒸发结晶工艺设计,解决了高CO_(3)^(2-)浓度下结晶参数的优化问题,实现Na2SO4在高温下溶解,随后降温结晶析出的循环回收过程。该实验将相平衡数据的测量、相图的绘制、相图的分析融合一体,有利于增强学生用相平衡基本理论解决工程问题的能力,实现对理论知识的融会贯通,激发其科研兴趣和探索精神。