碱-碳酸盐反应研究进展

比较详细地介绍了有关碱 -碳酸盐反应的膨胀机理及其影响因素 ,活性碳酸盐岩的特征结构与鉴定方法以及预防和抑制碱 -碳酸盐反应的措施。并对碱 -碳酸盐反应研究中存在的一些问题进行了讨论     

岩石材料的碱-碳酸盐和碱-白云石反应

用含碳酸盐和白云石的岩石粉末置于40℃不同浓度的碱溶液中一年或6个月，研究其碱-碳酸盐和碱-白云石反应。根据热力学计算，碱-碳酸盐和碱-白云石反应是可以进行的。XRD分析证实，岩石粉中的确有水镁石生成，ESEM和EDX检测出岩石表面存在水镁石，沉淀的产物和化学溶液的测定证明了岩石的分解和新产物的形成。但在细颗粒砂浆试验中碱-白云石反应未得到证实。德国魏玛的Finger建筑材料研究院宣称的碱-白云石反应的破坏也未检测到。     

LiOH抑制碱-硅酸反应膨胀及其应用研究

研究了沸石化珍珠岩混凝土在KOH,LiOH溶液中压蒸膨胀行为,通过扫描电镜和能量散射谱对产物的形貌和组成进行了分析,说明LiOH抑制碱-硅酸反应膨胀的机理主要是在集料周围形成了含锂盐的非膨胀性产物,含锂产物层的形成对活性集料起保护作用而阻止了碱的进一步侵蚀。研究了由碱-硅酸活性集料和碱-碳酸盐活性集料制成的混凝土在各种碱中的膨胀行为。结果表明：混凝土在相同摩尔浓度的碱中压蒸,在NaOH溶液中膨胀最大,在LiOH溶液中膨胀最小。在应用LiOH抑制碱-硅酸反应膨胀促进碱-碳酸盐反应膨胀的双重作用下,在Spratt细粒硅质灰岩中,少量的白云石在碱环境中可发生去白云石化作用而对膨胀有贡献,也即尽管Spratt灰岩中碱-硅酸反应是主要的,但也存在碱-碳酸盐反应。     

碱—碳酸盐反应和pH值

热力学计算表明,碱—碳酸盐反应的AG_(298)~0=-12.19kJ。这是去白云石化反应得以进行的化学推动力。文中列出了计算所得的白云石稳定区和不稳定区的范围。由此得出,溶液中的pH愈高,CO_3~(2-)浓度愈低,则白云石愈不稳定。这就从理论上阐明了为什么水泥中碱含量愈高,碱—碳酸盐反应愈烈,膨胀破坏作用就愈大。混合材掺量很高时,才能显著降低水泥石液相中的pH值,从而缓和碱—碳酸盐反应。这再一次证明碱—碳酸盐反应与去白云石化密切相关。实验和理论证明,碱—碳酸盐反应是由于去白云石化在原地产生,这种局部化学反应和结晶压是引起膨胀的根本原因。要抑制碱—碳酸盐反应,防止混凝土工程遭受破坏,最根本的途径是采用高混合材掺量的低碱水泥。     

混合材对碱—碳酸盐反应的影响

利用快速测长法研究了混合材对碱—碳酸盐反应的影响。通过试验证明混合材能减缓碱—碳酸盐反应的速度,但不能有效地抑制碱—碳酸盐反应,并初步探讨了混合材不能有效地抑制碱—碳酸盐反应的机理。     

碱碳酸盐反应的膨胀机理

将具有碱碳酸盐反应活性的骨料置于已知浓度的碱溶液中,通过分析溶液中碱离子浓度的变化,分析和探讨碱碳酸盐反应的膨胀机理。实验证实：去白云石化反应的产物层中除了方解石和水镁石外,还有K^ ,Na^ 和CO3^2-,即去白云石化反应的反应产物K^ ,Na^ 和CO3^2-并不回到孔溶液中,而是保留在产物层中占据一定的空间。因此,去白云石化反应产物所占据的空间大于参加反应的白云石所占据的空间,从而引起膨胀。     

甲醇合成反应热力学分析及实验研究

比较了近年来文献中甲醇合成反应平衡常数的各种计算方法,采用固定反应器在反应温度为230－270℃和反应压力为5－8MPa的条件下对甲醇合成反应热力进行了实验研究。结果表明,不同计算方法的预测结果存在较大的差异,而采用Reid的热容 数据及SRK方程得到的计算结果与实验结果吻合很好,具有良好的预测能力。     

碱活性集料在不同碱液中压蒸后产物的研究

通过X射线衍射及扫描电镜／能谱分析法对2种典型的碱硅酸活性集料(Spratt limestone,SL)和碱碳酸盐活性集料(Pittsburg limestone,PL)在KOH,NaOH及LiOH溶液中于150℃压蒸150h后的产物进行了研究,结果表明：NaOH对2种集料有最强的腐蚀作用,腐蚀作用最弱的是LiOH。2种集料在不同的碱介质中压蒸后,产物的结晶度、形貌及分布是不同的。PL在碱液中除了去白云化反应外,PL中的隐晶石英也与KOH和NaOH反应生成典型的碱一硅酸产物,与LiOH反应形成硅酸锂。SL在不同碱液中除生成大量碱一硅酸产物外,SL中的少量的白云石在碱溶液中也发生了去白云石化反应,对膨胀作出贡献。     

抗氧剂3114合成反应热力学和动力学的研究

研究了常温溶剂法合成抗氧剂3114反应热力学和动力学过程。控制温度在117±2℃,研究结果表明,反应是零级反应,反应速率常数k=1.91×10-3/min,反应的平衡常数K=138.4(mol/L)-6,反应活化能Ea=1366.2J/mol。     

酯交换法合成碳酸二甲酯反应热力学研究

以甲醇钠为催化剂,实验测定了碳酸丙烯酯与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯（DMC）的反应平衡数据,采用最小二乘法,分别拟合得到了25℃、35℃、45℃和55℃下的平衡常数K和反应Gibbs自由能,并利用Van’tHoff方程式求得恒压下反应焓变和么5值。结果反应焓变为△rH=32．324kJ／mol,表明酯交换反应为一弱放热反应,提高温度不利于提高酯交换反应的平衡转化率。     

Thermodynamics and kinetics of the kraft causticizing reaction

A methodology for the calculation of the equilibrium of the causticizing reaction of pure sodium carbonate solutions at 100°C without any adjustable parameters is presented. The methodology is extended to compute the effect of sodium sulfide. The causticizing reaction was found to be slightly endothermic at 100°C. The caculated results were found to be in good agreement with experimental data. An empirical kinetic model for the causticizing reaction is also presented. The model takes into account the variations in both green liquor composition and lime quality and can yield the causticizing efficiency directly. The calculated results of the causticizing efficiency were found to be in good agreement with experimental data from several Canadian pulp mills and reflected the effect of the variation in lime quality.     

焦化干气加氢热力学研究及其工业应用

计算了焦化干气加氢中各反应的标准摩尔生成焓以及反应温度范围内的吉布斯自由能和平衡常数。结果表明,温度是影响反应热力学的重要因素。此外,为了减少温度对反应平衡的影响,应该采用提高反应压力、降低反应温度的方法使烯烃和氧加氢反应达到一定深度。因此,焦化干气加氢热力学研究对焦化干气加氢技术的工业化应用有重要的指导意义,根据其研究结果选定的工艺条件能够满足工业装置的正常运行及指标要求。     

N8161 萃取铼(Ⅶ)的热力学

以萃取剂N8161、稀释剂正庚烷研究了萃取铼的热力学. 在N8161 (NH4)ReO4 n C7H16 HCl H2O体系中,在温度278.15~298.15 K和离子强度0.1~2.0 mol/kg范围内,以NH4Cl为支持电解质,在HCl体系中测定了萃取平衡水相中的ReO4 浓度和pH值. 计算了萃取反应的标准平衡常数K0,并得到经验公式logK0 23.0353 4330.282T 1 0.04831T, 同时计算了萃取反应的其它热力学量,指出焓和熵是该萃取过程的推动力.     

硫酸体系中N235萃取铼的热力学研究

以萃取剂N235,稀释剂正庚烷,研究萃取铼的热力学。在N235+(NH4)ReO4+n-C7H16+H2SO4+H2O体系中,温度278.15—298.15 K和离子强度0.1—2.0 mol/kg范围内,以(NH4)2SO4为支持电解质,在H2SO4体系中测定了萃取平衡水相中ReO4-质量摩尔浓度和pH值。计算了萃取反应的标准平衡常数K,并得到经验公式,同时计算了萃取反应的其他热力学量,指出熵和焓都是该萃取过程的推动力。     

PBL教学法在热力学第二定律教学中的尝试

我们以基础化学中的两个常见例子——水的电离以及难溶盐的解离作为问题,进行了PBL教学法在物理化学课堂中的尝试,探讨了由此引申出的热力学基本概念如自发过程的方向和限度、化学平衡常数、标准态、化学平衡等问题。这对学生正确理解热力学第二定律、状态函数的概念、自发过程方向的判据以及可逆反应的定义具有很好的启发意义。     

含钛矿物加碳氯化反应的热力学分析

运用HSC软件对含钛矿物加碳氯化的多元、多相、多反应的复杂体系进行了还原平衡组份的计算与分析. 热力学计算表明,一定组成的含钛矿物在200℃的较低温条件下可完全转化为四氯化钛. 在理论配比条件下,含钛矿物均可完全反应. 在800~1600℃的温度范围内,反应的产物均为气相. 平衡组份的计算结果能够反映含钛矿物氯化的工业生产实际,为进一步优化含钛矿物加碳氯化还原反应的工艺提供了依据.     

电解质溶液热力学进展

本文从工程应用的角度出发,综述了近年来电解质溶液热力学的理论、活度系数的半经验模型及各类相平衡计算方法。讨论了化工界较为关心的含盐溶液汽液平衡关联和预测的进展问题。