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。     

CsCl-PEG8000-H2O三元体系288.2、298.2、308.2K相平衡测定

采用等温溶解法和浊点法研究了288.2、298.2、308.2 K下三元体系CsCl-PEG8000-H₂O的相平衡关系,采用经验方程分别对双液线和结线数据进行了拟合,绘制了完整相图。研究发现CsCl-PEG8000-H₂O体系在288.2、298.2、308.2 K下同时存在固液平衡与液液平衡关系,其完整相图均由不饱和液相区（L）、两个一液一固区（L+S）、双液相区（2L）、两液一固区（2L+S）和两固一液区（2S+L）构成;随着温度升高,不饱和液相区（L）、双液相区（2L）、一液一固区（L+S）、两液一固区（2L+S）均增大,两固一液区（2S+L）减小。对比288.2、298.2、308.2 K下三元体系CsCl-PEG1000/4000/6000/8000-H₂O完整相图,结果表明：288.2、298.2 K时,仅CsCl-PEG1000-H₂O体系存在固液平衡关系,CsCl-PEG4000/6000/8000-H₂O体系同时存在固液和液液平衡关系;308.2 K时,CsCl-PEG1000/4000/6000/8000-H₂O体系同时存在固液和液液平衡关系;双液相区（2L）随聚乙二醇分子量增大而增大。     

三元体系K_2SO_4-PEG1000-H_2O(288,298,308)K相平衡测定及计算

为了获取K_2SO_4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K_2SO_4-PEG1000-H_2O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,K_2SO_4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。     

308.2 K三元体系KCl+PEG10000/20000+H2O相平衡及热力学计算

采用等温溶解平衡法和浊点法分别测定了308.2 K时三元体系KCl+PEG10000/20000+H₂O的固液平衡组成和液液平衡组成,同时测定了固液平衡时体系的密度和折射率。根据实验数据,绘制了两个三元体系308.2 K时的完整相图、双液线对比图和结线-组成图。研究发现：三元体系KCl+PEG10000/20000+H₂O 308.2 K时的完整相图均包含6个区域：不饱和液相区（L）,2个一固一液区（L+S）,双液相区（2L）,两液一固区（2L+S）,两固一液区（L+2S）;其中,一液两固区（L+2S）中的两种固相分别为KCl和PEG10000/20000。在完整相图中,一固一液区面积最大,双液相区面积最小。对比308.2 K时聚乙二醇分子量为1000、4000、6000、10000和20000的KCl+PEG+H₂O体系可知：分子量为1000、4000和6000时,体系中仅存在固液相平衡关系;分子量为10000和20000时,体系中同时存在固液和液液相平衡关系,且随着聚乙二醇分子量的增加,双液线向原点移动,双液相区（2L）和两液一固区（2L+S）增大,不饱和液相区（L）和一固一液区（L+S）均减小。采用Chen-NRTL-PDH热力学模型进行了液液相平衡计算,计算结果与实验数据吻合较好。     

三元体系LiBr-Li2SO4-H2O 298 K相平衡

为了获取地下卤水中的锂盐的溶解和析盐规律,进一步指导开发宝贵的液态锂资源,文中采用等温溶解平衡法研究了三元体系LiBr-Li_2SO_4-H_2O在298 K时的固液稳定相平衡关系,测定了平衡溶液的饱和溶解度和密度,并根据饱和液相组成、湿固相组成和对应的平衡固相绘制了等温溶解度图和密度-组成图。结果表明:三元体系在298 K时的相图为简单共饱和型相图,平衡固相中无复盐和固溶体形成;该体系的相图由一个共饱点E,2条单变量溶解度曲线AE和BE,2个单盐结晶区组成,其中结晶区分别对应于二水溴化锂和一水硫酸锂;在三元体系中,溴化锂对硫酸锂有明显的盐析作用,且一水硫酸锂的结晶区远大于二水溴化锂。平衡液相对应的饱和固相由湿渣法和XRD确定。     

298K、303K及308K下纳米腐植酸在尿素水溶液中的相平衡

生产纳米腐植酸增值尿素过程中,纳米腐植酸在尿素水溶液中溶解度数据尤为重要。采用等温溶解平衡法研究了纳米腐植酸在298、303及308 K尿素水溶液中溶解度及密度数据;按照相平衡数据绘制相应的相图。湿渣法和X-射线粉末衍射法(XRD)相结合方法对平衡固相组成鉴定。实验结果表明:该三元固液相体系相图存在4个相区,分别为纳米腐植酸及尿素纯固相结晶区,纳米腐植酸与尿素共结晶区和未饱和液相区,1个共饱和点,且该体系为简单共饱和型,无固溶体形成。该三元体系308 K与298 K、303 K相图相比,308 K时未饱和液相区增大,纳米腐植酸-尿素共结晶区减小。298、303和308 K下,其相应共饱和点处密度最大值分别为1.2145、1.2333及1.2502 g?cm?3。     

NaBr-CaBr2-H2O和KBr-CaBr2-H2O三元体系273.15 K相平衡实验及计算

采用等温溶解平衡法对两个三元体系NaBr-CaBr₂-H₂O和KBr-CaBr₂-H₂O在273.15 K下的固液相平衡关系进行了研究,测定了相关盐在水溶液中的溶解度,绘制其等温相图。结果表明,两个三元体系均为水合物型,即平衡固相中未发现任何复盐及固溶体。两个三元体系在273.15 K下的等温相图均由一个共饱点、两条等温溶解度曲线、两个平衡固相结晶区组成。三元体系NaBr-CaBr₂-H₂O在273.15 K的两个结晶区的平衡固相分别为NaBr·2H₂O和CaBr₂·6H₂O,NaBr·2H₂O的结晶区远大于CaBr₂·6H₂O。三元体系KBr-CaBr₂-H₂O在273.15 K的两个结晶区的平衡固相分别为KBr和CaBr₂·6H₂O,KBr的结晶区远大于CaBr₂·6H₂O。基于Pitzer模型,运用已报道的Pitzer参数对所研究的两个三元体系在273.15 K下的等温溶解度进行模拟计算,其计算结果与实验结果基本吻合。     

三元体系KCl-K2B4O7-H2O在323 K时相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系KCl-K₂B₄O₇-H₂O在323 K时的稳定相平衡关系及稳定平衡液相的密度,测定了该三元体系稳定平衡溶液溶解度和密度。研究发现：该三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1个三元共饱点、2条单变量曲线、2个结晶相区,即氯化钾（KCl）结晶区和四硼酸钾（K₂B₄O₇·4H₂O）结晶区;平衡固相为KCl和K₂B₄O₇·4H₂O。由相图可以看出,KCl对K₂B₄O₇有较强的盐析作用。     

PbCl2-ZnCl2-H2O和CaCl2-PbCl2-H2O三元体系373K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了两个三元体系PbCl₂-ZnCl₂-H₂O和CaCl₂-PbCl₂-H₂O在373 K时的相平衡,测定了平衡溶液的溶解度和密度,并根据溶解度数据和对应的平衡固相绘制了相图和密度-组成图,根据相图对单变量曲线和结晶区进行了讨论。研究发现,两个三元体系均为简单共饱和型,均无复盐和固溶体生成,有一个共饱点,两条单变量曲线,两个结晶区。平衡液相对应的固相由XRD确定,并对实验结果进行了简要的讨论。     

三元体系SrCl2+MgCl2+H2O298K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SrCl_2+MgCl_2+H_2O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SrCl_2·6H_2O、SrCl_2·2H_2O、SrCl_2·H_2O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。     

The effect of temperature on phase equilibria of polyethylene glycol (PEG8000)-K2SO4-H2O at T=(288.15, 298.15, 308.15) K

The phase behavior of potassium sulfate (K₂SO₄) in polyethylene glycol with molecular weight 8000 (PEG8000) and water (H₂O) mixed solvent at 288.15, 298.15, and 308.15 K were determined. According to the results, when the temperature are 288.15 and 298.15 K, there is only a solid-liquid phase equilibrium relationship in the system, and the phase diagrams are both divided into three parts which respectively are the regions of unsaturated homogeneous liquid (L), one liquid and one solid K₂SO₄ (L + S) and one liquid and two solids K₂SO₄ and PEG8000 (L + 2S). The solubility of K₂SO₄ in PEG8000-H₂O mixed solvent decreased with the addition of the PEG8000 in the solution. Comparing the diagrams of 288.15 and 298.15 K, the sizes of regions of (L) and (L + S) increased and that of (L + 2S) decreased with the increase of temperature. While at 308.15 K, solid-liquid and liquid-liquid equilibrium coexist, and there are six parts in the complete phase diagram at 308.15 K, adding the areas of one liquid and one solid K₂SO₄ (L + S), two liquids (2 L), two liquids and one solid K₂SO₄ (2 L + S). The equations developed by Merchuk, Hu, and Jayapal were used to fit the binodal curves data of the system at 308.15 K, meanwhile, the experimental tie-line data of the system at 308.15 K were correlated by Othmer-Tobias equation and Bancroft equation.     

四元体系硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水在308.15 K时固液相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究四元体系硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水在308.15 K时固液相平衡,测定了体系溶解度和平衡液相的密度、折光率和pH。研究发现：该体系308.15 K时的稳定相图中包含一个共饱点（L+Li₂B₄O₇·3H₂O+K₂B₄O₇·4H₂O+Mg₂B₆O₁₁·15H₂O）,其液相组成：w（Li₂B₄O₇）=3.112%、w（K₂B₄O₇）=16.64%、w（Mg₂B₆O₁₁）=0.101 8%;3个固相结晶区：Li₂B₄O₇·3H₂O、K₂B₄O₇·4H₂O、Mg₂B₆O₁₁·15H₂O,体系无复盐或固溶体生成。溶液中硼酸锂、硼酸钾对多水硼镁石有很强的盐析效应,液相的密度、折光率和pH随溶液中硼酸盐浓度的增加呈规律性变化。     

四元体系Li+,K+,Mg2+//B4O72——H2O 273 K相平衡

利用等温溶解平衡法研究了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度。根据实验数据和固相组成分别绘制了四元体系Li⁺, K⁺, Mg²⁺//B₄O₇^2--H₂O 273 K时的稳定相图、水图以及相应的密度-组成图。结果表明：该体系组分之间没有形成复盐和固溶体,属于简单共饱和型体系;体系的稳定相图由1个共饱点,3条单变量曲线,3个固相结晶区组成,结晶区分别对应Li₂B₄O₇·3H₂O、K₂B₄O₇·4H₂O和MgB₄O₇·9H₂O;平衡液相密度在共饱点处达到最大。研究还对该四元体系在273 K、288 K和348 K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

298 K和323 K条件下五元体系NaBr-KBr-MgBr2-CaBr2-H2O相平衡研究

针对四川盆地地下卤水富含钾、溴资源的特点,采用等温溶解平衡法研究了五元体系NaBr-KBr-MgBr₂-CaBr₂-H₂O在298 K和323 K时的相平衡关系,测定了该五元体系在相应温度条件下平衡溶液的溶解度,根据相平衡实验数据绘制相应的干盐相图(KBr饱和)。研究结果表明：该五元体系在298 K和323 K条件下(KBr饱和)均有复盐生成,其中298 K温度下有复盐KBr·MgBr₂·6H₂O生成,相图中含有两个共饱点,五条单变量曲线和四个结晶区(KBr·MgBr₂·6H₂O、NaBr·2H₂O、NaBr、CaBr₂·6H₂O的结晶区);323 K温度下有两种复盐KBr·MgBr₂·6H₂O、2MgBr₂·CaBr₂·12H₂O生成,相图中含有三个共饱点,七条单变量曲线和五个结晶区(KBr·MgBr₂·6H₂O、NaBr·2H₂O、NaBr、CaBr₂·4H₂O、2MgBr₂·CaBr₂·12H₂O的结晶区)。同时,对该五元体系在两个不同温度下的相图、KBr图以及水含量图进行了对比分析。     

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LiCl-LiBO₂-Li₂SO₄-H₂O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、pH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(Li₂SO₄·H₂O + LiCl·H₂O + LiBO₂·2H₂O)和不相称共饱点(Li₂SO₄·H₂O + LiBO₂·2H₂O + LiBO₂·8H₂O)、5条溶解度曲线和4个单盐结晶相区(Li₂SO₄·H₂O、LiCl·H₂O、LiBO₂·8H₂O和LiBO₂·2H₂O),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(LiBO₂·8H₂O和LiBO₂·2H₂O),LiCl对Li₂SO₄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NaCl+NaBO2+Na2CO3+H2O 298.15 K 相平衡研究

柴达木盐湖中具有丰富的盐湖离子,对其中的一个四元体系水盐相图开展研究,采用等温溶解平衡法开展了298.15 K时四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O相平衡研究,测定了体系平衡液相组成及密度和折光率,绘制了四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O 298.15 K的相图及相应的物化性质图。研究发现NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O四元体系298.15 K 时包含2个共饱点（E₁、E₂）、5条溶解度曲线（AE₁、BE₁、CE₂、DE₂、E₁E₂）、4个结晶区（NaCl、NaBO₂·4H₂O、Na₂CO₃·7H₂O、NaCl·NaBO₂·2H₂O）。其中三元体系NaCl+NaBO₂+H₂O在298.15 K下产生了复盐NaCl·NaBO₂·2H₂O,通过研究发现该四元体系NaCl+NaBO₂+Na₂CO₃+H₂O在298.15 K下也具有NaCl·NaBO₂·2H₂O复盐区。     

Solubility measurement and prediction of phase equilibria in the quaternary system LiCl + NaCl + KCl + H2O and ternary subsystem LiCl + NaCl + H2O at 288.15 K

Using isothermal dissolution method, the phase equilibrium relationship in quaternary system LiCl + NaCl + KCl + H₂O and the ternary subsystem LiCl + NaCl + H₂O at 288.15 K were investigated. Each phase diagram of two systems was drawn. The phase diagram of LiCl + NaCl + H₂O system contains two solid phase regions of crystallization LiCl·2H₂O and NaCl. In the phase diagram of LiCl + NaCl + KCl + H₂O system, there are three crystallization regions: LiCl·2H₂O, NaCl and KCl respectively. In this paper, the solubilities of phase equilibria in two systems were calculated by Pitzer's model at 288.15 K. The predicted phase diagrams generally agree with the experimental phase diagrams.     

三元体系Na2CO3-NaF-H2O 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Na₂CO₃-NaF-H₂O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Na₂CO₃-NaF-H₂O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。