NaCl-NaH_2PO_4-H_2O三元水盐体系相平衡研究

利用湿渣法研究了303 K和323 K时NaCl-NaH_2PO_4-H_2O三元水盐体系的固液相平衡关系,绘制了相图。结果表明,该体系在303 K和323 K时的相图都存在5个区域:不饱和区,纯NaCl结晶区,纯NaH_2PO_4·nH_2O结晶区,NaCl和NaH_2PO_4·nH_2O共结晶区,NaCl、NaH_2PO_4·nH_2O和NaH_2PO_4混合结晶区。     

C_3H_8(CO_2)-CO(NH_2)_2-H_2O_2-H_2O四元体系相平衡及其应用

为了回收利用湿法合成过氧化尿素后母液中的H2O2和CO(NH2)2,提出了气体盐析法回收有用物质的方法。采用等温法测定了15℃时CO2-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系在不同压力下的相平衡数据,结果表明,CO2没有盐析分离效应。实验测定5,10,15℃时C3H8-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系相平衡数据表明,C3H8具有明显的盐析分离效应,且随着C3H8气体压强的增加,平衡液相中H2O2和CO(NH2)2的质量分数降低。湿法合成过氧化尿素后母液在15℃时加入C3H8气体,可继续使过氧化尿素结晶析出,H2O2的收率可提高26.54%。     

298K时(NH_4)_2S_2O_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O三元体系相平衡研究

通过改良合成复体法对(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O三元体系在298 K下的溶液相平衡进行研究。利用X-射线粉末衍射法(XRD)表征平衡固相组成。结果证实:该方法能很好地用于(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O三元体系平衡固相组成的分析。依据水、硫酸铵及硫代硫酸铵组成的饱和溶液各组分的质量分数绘制了(NH4)2S2O3-(NH4)2SO4-H2O在298 K下的三元体系相图。依据三元体系相图,结果显示:硫代硫酸铵的结晶区远远大于硫酸铵的结晶区,同时在该温度下,硫代硫酸铵、硫酸铵及水形成简单三元体系,体系中没有水合物形成。     

(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中CaSO_4·2H_2O溶解度模型

在25℃恒温水浴中,采用EDTA滴定、ICP-AES检测二水硫酸钙在0~2.50 mol/kg硫酸铵溶液中的溶解度,结果显示在同离子效应和盐效应影响下,二水硫酸钙的溶解度随硫酸铵浓度增加先降低后增大,突变点的硫酸铵质量摩尔浓度为0.07 mol/kg;建立二水硫酸钙在(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中的溶解度模型,并利用建立的溶解度模型拟合实验数据,拟合效果较好,且平均相对误差为4.50%。研究结果为CO_2矿化磷石膏反应器的优化设计提供了基础数据和理论依据。     

NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O四元体系298.15K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH_4H_2PO_4-CO(NH_2)_2-H_2O和四元体系NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射相结合的方法鉴定了平衡固体组成,绘制了298.15 K下该三元体系的平衡相图以及该四元体系的平衡相图和水图。研究结果表明:三元体系NH_4H_2PO_4-CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K时相图中有1个共饱和点、2条单变量曲线、4个区域[分别对应NH_4H_2PO_4和CO(NH_2)_2的共结晶区,NH_4H_2PO_4结晶区,CO(NH_2)_2结晶区,不饱和区]。四元体系NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K时相图中有1个共饱和点、3条单变量曲线、3个结晶区[分别对应CO(NH_2)_2结晶区,(NH_4,K)H_2PO_4固溶体结晶区,(K,NH_4)H_2PO_4固溶体结晶区]。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的溶解度数据。     

VO(H_2PO_4)_2热分析研究

运用ＴＧ、ＤＴＡ,研究了ＶＯ（Ｈ２ＰＯ４）２在流动空气气氛中的热反应行为、非等温反应动力学和热效应。ＶＯ（Ｈ２ＰＯ４）２从６０９Ｋ开始失重,到６９５Ｋ失重完毕,失重率为１４．０１％,失重后的产物为ＶＯ（ＰＯ３）２。运用Ｓｈａｒｐ法、Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ法和Ｄｏｙｌｅ－Ｚｓａｋｏ法对基础实验数据进行分析,推断出该热分解反应机理为成核和生长（ｎ＝１）,动力学函数为Ａｖｒａｍｉ－Ｅｒｏｆｅｅｖ方程;非等温热分解反应动力学方程：ｄα／ｄＴ＝Ａ／βｅ－Ｅ／ＲＴ（１－α）;动力学补偿方程：ｌｎＡ＝０．１８１Ｅ－４．６８ｂ;热分解反应转变热为０．２９１ｋＪ·ｇ－１。     

(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中CaSO_4·2H_2O溶解度的突变现象

在25℃、搅拌转速180 r/min的条件下,通过实验和理论研究硫酸铵浓度(≤2.50 mol/L)对二水硫酸钙溶解度的影响。结果表明:在同离子效应与盐效应的协同作用下,硫酸铵浓度为0.07 mol/L时,二水硫酸钙的溶解度发生突变。当硫酸铵浓度小于0.07 mol/L时,二水硫酸钙的溶解度随着硫酸铵浓度的增加而减小;而当硫酸铵浓度在0.07~2.50 mol/L时,二水硫酸钙溶解度随着硫酸铵浓度的增加而增加。基于活度积公式和德拜休克尔公式,建立方程预测硫酸铵浓度对二水硫酸钙溶解度的影响,该方程计算值与实验值有很高的吻合度。研究结果为优化磷石膏矿化反应器提供了理论依据。     

Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15K和323.15K相平衡研究

采用等温溶解平衡法获取了Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15 K,323.15 K下的固液相平衡数据并绘制了溶解平衡相图。研究发现:该体系在2个温度下的平衡固相,均有3个盐出现,即:298.15 K为Na_2SO_4·10H_2O,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)_2·12H_2O;在323.15 K为Na_2SO_4,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)2·6H_2O。每个温度下的2个无变量点(2盐共饱点),以Na_2SO_4,H_2O,和Al_2(SO_4)_3的质量分数计,298.15 K为(1.75,69.38,28.87)和(2.62,70.76,26.62),323.15 K为(25.60,65.69,8.71)和(19.36,65.58,15.06)。结果表明:硫酸铝的固相均为十八水盐,且相区最小;硫酸钠和复盐在2个温度下分别为2种固体形式。复盐相区在相图中占最大相区,且随着温度的升高而明显加大。     

三元体系MgSO_4-FeSO_4-H_2O的相平衡研究

从钛白废酸与磷矿浮选尾矿中提取的铁、镁反应制备硫酸亚铁镁,反应主要涉及Mg~(2+),Fe~(2+)//SO_4~(2-)三元体系,因此开展该体系相平衡研究对综合利用工业废料,并使其转化成环保且具有经济价值的复合肥料意义重大。文中采用等温溶解平衡法测定了三元体系MgSO_4-FeSO_4-H_2O在293.15,303.15,313.15 K下的溶解度数据以及平衡溶液液相的密度,采用化学分析和X射线衍射法对结晶湿渣进行了分析,并依据相平衡数据绘制了相图。实验发现:在293.15,303.15,313.15 K下,该三元体系不存在单盐区和复盐区,固溶体[(Fe,Mg)SO_4·7H_2O]占据了整个相区。在固溶体[(Fe,Mg)SO_4·7H_2O]中,Mg~(2+)与Fe~(2+)在晶体中可以任意比例互换,形成完全类质同像系列物。因此,在293.15,303.15,313.15 K下很难采用单一的蒸发结晶方法从硫酸亚铁镁溶液中分离出硫酸镁和硫酸亚铁晶体;同时,若要获得单一配比的硫酸亚铁镁晶体,需要严格控制原料液中的Mg/Fe比例。     

H_2SO_4-Ca(OH)_2-H_2O体系中用脱硫石膏制备石膏晶须

在常压条件下,以脱硫石膏为原料,在H_2SO_4-Ca(OH)_2-H_2O体系中制备石膏晶须,考察了结晶过程的影响因素,表征了石膏相的组成和形貌.结果表明,脱硫石膏中有色杂质大幅度被脱除,白度由45.78%升至94.01%.在Ca(OH)_2用量0.037mol/L、H_2SO_4用量0.92 mol/L、反应温度130℃的条件下,所制样品为半水石膏晶须,长度为100~600μm,直径为3~6μm,收率为74.02%.添加微量盐酸后,生成的晶须平均长度提高1.67倍,且表面更光滑;母液反复循环3次后,产品的形貌和晶型与初次所得半水石膏晶须产品无明显差异.     

NH_4Cl-CaCl_2-H_2O三元体系相平衡研究

采用湿渣法测定了NH4Cl-CaCl2-H2O三元体系在25℃、50℃和75℃时的相平衡数据,并绘制了相图。结果表明,在25℃时,该体系相图存在NH4Cl和CaCl2.6H2O两个单结晶区、NH4Cl与CaCl2.6H2O共晶区。在50℃和75℃时,该体系相图存在NH4Cl、2NH4Cl.CaCl2.3H2O和CaCl2.2H2O三个单结晶区,NH4Cl与2NH4Cl.CaCl2.3H2O及2NH4Cl.CaCl2.3H2O与CaCl2.2H2O两个共结晶区。在该三元体系中首次发现了一种新的水合复盐2NH4Cl.CaCl2.3H2O。     

[Ni(phen)_3]_2(1,2,4,5-H_3BTC)_2(1,2,4,5-H_2BTC)·2H_2O的水热合成和晶体结构

近年来配位聚合物因其结构多样性及在催化、药物载体和气体吸附脱附等方面具有潜在的应用价值[1-3]而得到迅速的发展。本文在水热条件下,成功的合成出一例新型的一维超分子化合物,[Ni(phen)3]2(1,2,4,5-H3BTC)2(1,2,4,5-H2BTC)·2H2O。X-射线单晶衍射分析表明,化合物属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数为a=1.2403(3)nm,b=1.2907(3)nm,c=1.4512(3)nm,α=96.261(5)°,β=106.500(6)°,γ=105.061(4)°,V=2.1086(8)nm3,Z=2。在该化合物中,[Ni(phen)3]2+阳离子与[H3BTC]-和[H2BTC]2-阴离子通过静电引力、分子间氢键和分子内氢键,形成一个一维超分子链状结构。     

CO_3（PO_4）_2·8H_2O的制造

ＣＯ＿３（ＰＯ＿４）＿２·８Ｈ＿２Ｏ的制造含ＣＯ￣（２＋）化合物与一个含ＰＯ的化合物在加热情况下反应，然后分离得到产品。含钴化合物按化学反应计算结果与２０～４０％磷酸反应至ＰＨ３．２～３．８时，待反应完成后精制３小时，其产率增加、产出废物少。（郦东浩...     

25°C下K_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-CO(NH_2)_2-H_2O四元体系的相平衡

测定了25C下K2SO4CO(NH2)2H2O及(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O 两个三元体系相平衡的数据,并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联,关联结果与实验测定值相吻合. 通过测定25oC下K2SO4(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐,因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出.     

三元体系NaBr-Na_2SO_4-H_2O和KBr-K_2SO_4-H_2O 398K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na_2SO_4-H_2O和KBr-K_2SO_4-H_2O在高温398 K的相平衡关系,测定了398 K条件下平衡溶液的溶解度。研究发现:两个三元体系均为简单共饱和型,无复盐及固溶体生成。根据溶解度数据绘制了相图,相图中均有一个共饱和点,2个平衡固相结晶区和2条单变量曲线。三元体系NaBr-Na_2SO_4-H_2O所对应的平衡固相为NaBr和Na_2SO_4;KBr-K_2SO_4-H_2O体系对应的平衡固相为KBr和K_2SO_4。对比了上述两个三元体系在不同温度条件下共饱点的液相组成,实验结果表明,NaBr和KBr分别对Na_2SO_4和K_2SO_4有较强的盐析作用。     

NH_3-H_3PO_4-H_2O体系汽液平衡的测定与热力学平衡计算

采用静态法测定了NH_3-H_3PO_4-H_2O体系在NH_3/H_3PO_4分子比为1.0-1.4,相应温度范围为75-175℃时的汽液平衡数据,并把实验数据关联成数学式.根据热力学理论,对NH_3-H_3PO_4-H_2O体系的热力学平衡计算的模型作了初步探讨.液相活度及活度系数采用扩充Pitzer方程,汽相逸度系数采用根据极性修改的RK方程.根据Edwards提出的弱电解质溶液的分子热力学,基于质量平衡、化学平衡、电荷平衡及汽液平衡理论,提出了NH_3-H_3PO_4-H_2O体系汽液平衡计算的热力学模型.计算结果表明:摩尔浓度低于25mol/kg H_2O时,模型计算结果与实验数据吻合得较好.     

NH_3-CO_2-SO_4~(2-)-H_2O四元体系气液相平衡研究

鉴于国内缺少有关NH3-CO2-SO42--H2O四元体系气液相平衡的数据及模型,采用连续流动鼓泡法测定了NH3-CO2-SO42--H2O四元体系在常压、温度为313.15~343.15 K条件下的气液平衡实验数据,并建立了相应的热力学相平衡模型。实验结果表明在NH3-CO2-H2O三元体系中引入SO42-后,气相NH3平衡分压降低,CO2平衡分压升高。模型采用改进的Davies方程及Henry定律进行计算,用Matlab中的fsolve函数进行编辑求解。模型简洁,计算方便,计算结果与实验数据能够较好地吻合,为涉及NH3-CO2-SO42--H2O四元体系的工艺过程研究提供了相应的参考数据和理论依据。     

煤气化装置中NH_3-CO_2-H_2O体系相平衡研究

煤气化过程中产生的NH3和CO2,在煤气洗涤、灰水处理、变换和热回收工段与水形成NH3-CO2-H2O三元体系,通过三元体系相平衡的热力学模型,能够预测NH3在系统中的分布,解决煤气化装置普遍存在的铵盐结晶、废水氨氮超标等问题。提出了NH3和CO2在水中的解离反应和酸碱反应,是造成Aspen中NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型与实验数据产生偏差的原因。利用系统压力0—1.2 MPa条件下NH3-CO2-H2O三元体系的气液平衡实验数据,回归了NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型的二元交互作用参数和亨利系数,得到修正的NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型。模型计算结果与实验数据间的平均相对误差小于2.9%,能够准确地预测煤气化装置中低压含NH3系统的气液相平衡,对工程设计和装置运行具有一定指导意义。     

[Epy]BF_4-(NH_4)_3C_6H_5O_7-H_2O双水相体系液液相平衡测定及其关联

实验测定了298.15K,离子液体N-乙基吡啶四氟硼酸盐([Epy]BF4)与(NH4)3C6H5O7形成的双水相体系的液液相平衡数据。采用三个经验方程对得到的双节线数据关联,实验得到的双水相体系的系线数据,利用Setschenow-type方程进行关联,关联结果较为满意。利用双节线模型,计算了该体系的有效排除体积(EEV)。结果表明,双水相体系上相富含[Epy]BF4,下相则富含(NH4)3C6H5O7,该体系既能用于萃取分离,也可以用于从水溶液中分离回收离子液体。     

层状纳米晶Mn_3(PO_4)_2·3H_2O的室温固相合成及表征

以MnSO4.H2O和K2HPO4.3H2O为原料,在表面活性剂聚乙二醇(PEG)-400的存在下,通过室温下研磨反应物进行固相反应,然后在室温下保持混合物5 h,接着用水洗去混合物中的可溶性无机盐并于80℃下干燥,即得层状纳米晶Mn3(PO4)2.3H2O。产品Mn3(PO4)2.3H2O和它的热分解产品用TG/DTA,IR,XRD,SEM,UV-V is和磁化率表征。结果表明,80℃下干燥5 h所得的产品具有高的结晶度[空间群Pmnm(59)],其平均一次粒径为19 nm,平均夹层距离为0.811 2 nm。产品Mn3(PO4)2.3H2O的磁化率分析表明该化合物具有铁磁性质,其铁磁排序温度约为17 K。