H2SO4石墨层间化合物稳定性分析研究

本文用日本理学转靶Ｘ射线分析仪Ｄ／ＭＡＸ／Ｂ首次制定了Ｈ２ＳＯ４－石墨层间化合物在各种条件下的Ｘ射线衍射图谱，根据各Ｘ射线衍射图，对Ｈ２ＳＯ４－ＧＩＣ的阶结构进行了详尽的分析，探讨了环境对Ｈ２ＳＯ４－ＧＩＣ隐定性的影响。在测试过程中采用特殊的样品制备方法，保证了Ｈ２ＳＯ４－ＧＩＣ衍射图谱的客观性．     

CaSO4—H3PO4—H2SO4—H2O四元系统及其应用（上）

ＣａＳＯ４－Ｈ３ＰＯ４－Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ四元系统是湿法磷酸领域中的主要相图，直到１９５８年才由日本学者池野亮当等人＊首先发表，而且只是其中关于ＣａＳＯ４·１２Ｈ２ＯＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ转化过程部分的研究结果。７０年代中，笔者在研究半水—二水再结晶流程时发现：在温度恒定的条件下，四元系统中的ＣａＳＯ４·１２Ｈ２ＯＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ转化过程的平衡点轨迹呈线性，可以用直线方程式计算有关参数，扩大了它的意义。随后，笔者在进行半水—二水再结晶流程的中试时，曾用上述计算参数控制ＣａＳＯ４·１２Ｈ２Ｏ—→ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ转化过程中二水物结晶的形成，取得满意结果。     

Si3N4粉末在空气中的氧化反应方式

本文以ＳｉＮ４粉末作为研究对象，首次采用化学分析的方法发现在Ｓｉ３Ｎ４的氧化过程中有ＮＯ气体生成，打破了传统的Ｓｉ３Ｎ４氧化生成的气态产物只有Ｎ２的看法。采用Ｈ２ＳＯ４＋ＨＮＯ３的混合液作为ＮＯ的吸收液，以ＫＭｎＯ４作为氧化剂，用氧化－－还原滴定法对ＮＯ进行检测。并利用ＸＲＤ和ＸＰＳ分析了Ｓｉ３Ｎ４粉末表面氧化层的组成。根据实验结果和热力学分析，探讨了Ｓｉ３Ｎ４粉末在空气中的氧化反应方式。     

Fe_2（SO_4）_3／SnCl_4催化合成1，4－二氧螺［4，5］癸烷

使用复合路易斯酸Ｆｅ２（ＳＯ４）３／ＳｎＣｌ４催化合成了１，４－二氧螺［４，５］癸烷，并探讨了合成条件。     

重晶石中BaSO4,SrSO4的分析方法

综述了测定重晶石中ＢａＳＯ４、ＳｒＳＯ的方法进展,同时介绍了快速的仪器分析法－能量色散Ｘ射线荧光法。     

复合氧化物固体超强酸SO^2—4／WO3—ZrO2的制备和分析

制备系列复合氧化物固体超强酸ＳＯ＾２－４／ＷＯ３－ＺｒＯ２以流动的Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂法测定其酸工，用Ｘ射线衍射法，差热－热重法，吸附吡啶ＩＲ等方法对其酸强度，物相结构与焙烧温度，钨锆原子比的相关性进行分析，结果表明：ＳＯ＾２－４与ＷＯ３的加入，延迟了ＺｒＯ２晶化，稳定了介稳的四方晶相，有利于超强酸中心的形成，该超强酸有Ｌｅｗｉｓ和Ｂｒｏｎｓｔｅｄ两种酸中心。     

用AlNH4（SO4）2·12H2O及MgSO4·7H2O制备镁铝尖晶石微粉

以ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２·１２Ｈ２Ｏ和ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ为原料，用焙烧法制得ＭｇＡｌ２Ｏ４尖晶石微粉。用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＴＧ／ＤＴＡ等手段分析了实验结果，表明该粉纯度高，分散性好，颗粒细小均匀。用该超微粉制得了光学质量完好的尖晶石单晶体。同时研究了反应过程中的相变情况及保温过程工艺参数与相成份、晶形变化的相互关系。     

Si3N4陶瓷材料的氧化行为及其抗氧化研究

研究了Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料的氧化行为,同时探讨了通过表面处理使Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料表面形成一层Ｓｉ２Ｎ２Ｏ对其抗氧化性能的影响。实验结果表明,Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料在空气中的氧化行为服从抛物线规律。另外,用Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）和Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）分析验证了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ层的存在。由于形成了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ层,Ｓi３Ｎ４陶瓷材 在１３００℃下氧化１００h后,氧化增重从原来的０．４２ｍｇ／ｃｍ＾２降低到０．２     

用AlNH_4（SO_4）_2·12H_2O及MgSO_4·7H_2O制备镁铝

以ＡＩＮＨ＿４（ＳＯ＿４）＿２·１２Ｈ＿２Ｏ和ＭｇＳＯ＿４·７Ｈ＿２Ｏ为原料，用焙烧法制得ＭｇＡｌ＿２Ｏ＿４尖晶石微粉。用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＴＧ／ＤＴＡ等手段分析了实验结果，表明该粉纯度高，分散性好，颗粒细小均匀。用该超微粉制得了光学质量完好的尖晶石单晶体。同时研究了反应过程中的相变情况及保温过程工艺参数与相成份、晶形变化的相互关系。     

利用表面形成Si_2N_2O层提高Si_3N_4陶瓷材料抗氧化性能

根据对Ｓｉ－Ｎ－Ｏ系统相图的分析，首次在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料表面形成Ｓｉ２Ｎ２Ｏ抗氧化层。其方法是利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ在Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的表面涂上一层ＳｉＯ２（其中含有１０％的Ａｉ２Ｏ３）涂层后，在Ｎ２气氛中，并有Ｓｉ３Ｎ４粉末和ＳｉＯ２粉末存在的条件下，于１２７３～１６７３Ｋ的温度下进行热处理。用ＸＲＤ和ＸＰＳ分析验证了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ（和／或Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ）层的存在。由于形成了Ｓｉ２Ｎ２Ｏ（和／或Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ）层，Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料在１５７３Ｋ的温度下氧化１００ｈ后，氧化增量从原来的０．４２ｍｇ／ｃｍ２降低到０．２４ｍｇ／ｃｍ２。     

钛白副产硫酸亚铁制取硫酸钾的工艺研究

以硫到法钛白厂副产硫酸亚铁和氯化钾为原料，采用两步复分解法制取硫酸钾，实验研究了加水量、蒸发水量、洗水量等对工艺过程的影响。     

二水硫酸钙在铵盐溶液中溶解度测定及热力学计算

利用溶解法测定了二水硫酸钙(CaSO4×2H2O)在NH4Cl-H2O体系和NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系中298.15~343.15 K温度范围内的溶解度. 结果表明,CaSO4×2H2O在2个体系中的溶解度均随NH4Cl浓度增加而增大;温度对CaSO4×2H2O的溶解度影响不明显. 利用混合电解质NRTL模型对实验数据进行模拟计算,得到了新的能量相互作用参数,建立了CaSO4×2H2O(s)-NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系的混合电解质模型,计算值与实验值相对偏差为2.36%.     

Decomposition behavior of CaSO4 during potassium extraction from a potash feldspar-CaSO4 binary system by calcination

The extraction of potassium from a tablet mixture of K-feldspar ore and CaSO_4by roasting was studied with a focus on the effects of the decomposition behavior of CaSO_4on the potassium extraction process.The roasted slags were characterized by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),energy-dispersive X-ray spectroscopy,and thermogravimetric(TG)analysis.The XRD analysis revealed that hydrosoluble mischcrystal K_2Ca_2(SO_4)_3was obtained by ion exchange of Ca~(2+)in CaSO_4and K~+in KAlSi_3O_8.Meanwhile,the intermediate product,SiO_2,separated from KAl Si_3O_8and reacted with CaSO_4to decompose CaSO_4.The SEM results showed that some blowholes emerged on the surface of the CaSO_4particles when they reacted with SiO_2at 1200°C,which indicates that SO_2and O_2gases were released from CaSO_4.The TG curves displayed that pure CaSO_4could not be decomposed below 1200°C,while the mixture of K-feldspar ore and CaSO_4began to lose weight at 1000°C.The extraction rate of potassium and decomposition rate of CaSO_4were 62%and 44%,respectively,at a mass ratio of CaSO_4to K-feldspar ore of 3:1,temperature of 1200°C,tablet-forming pressure of6 MPa,and roasting time of 2 h.The decomposition of CaSO_4reduced the potassium extraction rate;therefore,the required amount of CaSO_4was more than the theoretical amount.However,excess CaSO_4was also undesirable for the potassium extraction reaction because a massive amount of SO_2and O_2gas were derived from the decomposition of CaSO_4,which provided poor contact between the reactants.The SO_2released from CaSO_4decomposition can be effectively recycled.     

含镁铝杂质硫酸氧钛溶液水热水解规律

探究了含镁铝杂质硫酸氧钛溶液[1.0 mol/L TiOSO₄+0.5 mol/L MgSO₄+0.25 mol/L Al₂（SO₄）₃+2.4 mol/L H₂SO₄]的水热水解规律。热力学计算表明：110~150 ℃,加入MgSO₄ 和Al₂（SO₄）₃的总体效应使钛的理论水解率略有降低[150 ℃时,纯硫酸氧钛溶液和含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的理论水解率分别为99.8%和99.7%,镁铝杂质分别以MgSO_4（aq）和Al（OH）²⁺为主];升高温度有利于含钛组分水解,从110 ℃升高到150 ℃含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的理论水解率由99.1%升高到99.7%。实验结果表明：加入MgSO₄ 和Al₂（SO₄）₃后钛水解率略有降低（150 ℃时,纯硫酸氧钛溶液和含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的水解率分别为99.2%和98.3%）,升高温度可显著强化含镁铝杂质硫酸氧钛溶液的水解（110 ℃→150 ℃,68.6%→98.3%）,与热力学计算结果相符。在150 ℃水热反应10 h,可制得原始粒径为100~300 nm、团聚粒径为1~3 μm的不规则状偏钛酸,含钛组分水解率达到98.3%。     

硫酸亚铁-硫酸铁-硫酸溶液密度和粘度的测量

利用密度瓶和毛细管粘度计测量了在不同温度(294.75—341.15 K)、不同氢离子浓度(0.1—8 mol/L)和不同总铁离子浓度(0.1—0.8 mol/L)的FeSO4-Fe2(SO4)3-H2SO4溶液的密度和粘度。利用最小二乘法分别拟合回归出了FeSO4-Fe2(SO4)3-H2SO4溶液的密度和粘度与温度、氢离子浓度、亚铁离子浓度、铁离子浓度的关联式。密度关联式对实测值的最大相对误差在±0.88%以内,均方差为2.78×10-3。粘度关联式的相对误差不大于±3%,均方差为0.023 8。     

由硫酸亚铁制取硫酸钾和氧化铁红

以钛白厂副产硫酸亚铁为原料,加入工业品碳酸氢铵,得到碳酸亚铁结晶和硫酸铵溶液,实验研究各参数对过程的影响,得到了最佳工艺条件;用硫酸铵与氯化钾作用制取硫酸钾和氯化铵,确定了适宜的工艺参数;选择一种有机胺介质,它能降低硫酸钾在溶液中的溶解度,使钾的转化率提高到８５％;最后将碳酸亚铁通入空气氧化制取铁红。整个过程原料综合利用好,经济效益好。     

(NH4)2SO4作助熔剂对单氟磷酸钠合成的影响

以六偏磷酸钠和氟化钠为合成单氟磷酸钠的主要反应原料,根据助熔剂的性质,筛选出(NH4)2SO4为较佳助熔荆.采用单因素实验法考察了干燥温度、干燥时间、合成温度、合成时间、氟磷比、n[(NH4)2SO4]:n(NaPO3)6+NaF]对反应的影响.通过正交实验优选,确定了最佳工艺条件.     

对乙氧基苯乙酸的合成研究

以对羟基苯乙酸为原料,分别采用溴乙烷和硫酸二乙酯为醚化试剂,经Williamson醚化合成了对乙氧基苯乙酸。通过正交实验得出两条路线的较优合成条件:溴乙烷法中,n(对羟基苯乙酸)n∶(溴乙烷)=11∶.6,反应温度68℃,反应时间5h,收率85%左右;硫酸二乙酯法中,n(对羟基苯乙酸)n∶(硫酸二乙酯)n∶(氢氧化钠)=1∶2.5∶2.4,反应温度80℃,收率在90%以上。     

三元体系K +,Cs +//SO4 2——H2O 298.2 K稳定相平衡研究

采用等温溶解法开展了三元体系K ⁺,Cs ⁺//SO₄ ^2--H₂O 298.2 K稳定相平衡研究,测定了该体系溶解度、密度及折光率。结果表明,该三元体系在298.2 K下属于复杂体系,有固溶体（K,Cs）₂SO₄产生,且固溶体相区最大;其稳定相图包含3条单变量曲线、3个析出相区和2个共饱点;共饱点处对应的液相组成分别为w（K₂SO₄）=11.69%、w（Cs₂SO₄）=4.02%和w（K₂SO₄）=3.39%、w（Cs₂SO₄）=60.84%。平衡液相的密度和折光率随Cs₂SO₄含量的增大呈现递增的趋势。采用经验公式对平衡液相的折光率进行理论计算,计算值和实验值具有良好的一致性。     

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。