258.15 K下五元体系Li+,Na+,Mg2+//SO42-,Cl--H2O相平衡研究

中国含锂盐湖大部分位于青藏、新疆等干旱少雨、冬季寒冷且漫长的地区。为指导低温提锂工艺的开发和设计、利用冬季冷能进行目标离子的富集及明确含锂盐湖在低温下的析盐规律,采用等温溶解平衡法对258.15 K、二水氯化钠饱和条件下的交互五元体系Li⁺,Na⁺,Mg²⁺∥SO₄^2-,Cl^--H₂O相平衡关系进行研究并构建等温平衡相图。结果表明,相图中有4个共饱点、6个两盐结晶区(NaCl·2H₂O+Na₂SO₄·10H₂O、NaCl·2H₂O+MgCl₂·8H₂O、NaCl·2H₂O+MgSO₄·7H₂O、NaCl·2H₂O+Li₂SO₄·H₂...     

Na+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O四元体系相平衡

针对海水淡化后浓海水综合利用问题,开展相平衡研究,提出硫酸钠水合物法增浓海水的方法。等温法测定了5℃时Na⁺, Mg²⁺//Cl^-, SO₄^2--H₂O四元体系及其子体系的相平衡溶解度数据,绘制并分析相图特征。结果表明：5℃时该体系存在2个等温共饱点和4个结晶区,十水硫酸钠结晶区形成面积较大,可用于硫酸钠水合物法增浓海水研究。相图分析和计算表明：该技术可使浓海水浓缩率高达82.78%,无水硫酸钠回收率99.6%。浓海水经精制处理后可作为制碱生产的原料,节省制碱生产过程中的化盐过程,为综合开发利用淡化后浓海水提供理论和数据基础。     

三元体系Li+,K+//borate-H2O348K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li+,K+∥borate-H2O在348 K时的相关系及密度、折光率、pH等平衡液相的物化性质。根据实验数据绘制了该三元体系的稳定相图以及物化性质-组成图。研究发现,该三元体系为简单共饱型,无复盐或固溶体形成。该体系稳定相图由一个三元共饱点、2条单变量曲线和2个结晶相区组成,结晶相区对应的平衡固相分别为Li2B4O7.3H2O和K2B4O7.4H2O。K2B4O7对Li2B4O7有盐溶作用。液相物化性质均随着K2B4O7质量分数的变化呈现规律性变化,在单变量曲线AE上随K2B4O7浓度的增大而增大,在单变量曲线BE上随K2B4O7浓度的增大而减小,共饱点E处达到最大值。     

四元体系Na+,K+,Sr2+//Br-–H2O 308 K相平衡研究

针对四川盆地地下卤水富含钾锶的特点,采用等温溶解平衡法研究308K下四元体系Na⁺,K⁺,Sr²⁺//Br^-–H₂O的相平衡关系,测定平衡液相的溶解度,通过实验数据绘制该四元体系308 K下的平衡相图和水图,同时对该四元体系Na⁺,K⁺,Sr²⁺//Br^-–H₂O在不同温度下的溶解度数据进行比较分析和讨论。结果表明在308K下该四元体系是一个简单的共饱和类型,且既无复盐也无固溶体形成,该相图包含一个共饱点,3条单变量曲线和3个固相结晶区,分别对应为KBr、NaBr·2H₂O和SrBr₂·6H₂O,其中KBr结晶区最大,而NaBr·2H₂O和SrBr₂·6H₂O的结晶区较小。通过对比多温相图发现,NaBr和SrBr₂的溶...     

三元体系KH2PO4-CO(NH2)2-H2O在283.15 K的固液相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法研究了KH₂PO₄-CO（NH₂）₂-H₂O在283.15 K下的固液相平衡,根据实验结果绘制了相应的稳定相图,采用湿渣法和X射线衍射法相结合的方法鉴定了平衡固相的组成与结构。结果表明,相图中有1个共饱和点,2条单变量曲线和3个结晶区。该体系为简单共饱和型,无复盐和加和物形成。采用Wilson方程和NRTL方程关联计算了三元系KH₂PO₄-CO（NH₂）₂-H₂O的溶解度数据,计算值与实验值吻合度较好。其中Wilson方程计算值与实验值的相对平均方差（Relative Average Deviation,RAD）和均方根差（Root Mean Square Deviation,RMSD）分别为0.575%和0.159%;NRTL方程计算值与实验值的RAD和RMSD分别为1.58%和0.136%。     

不同温度下三元体系NH4H2PO4-NH4Cl-H2O的相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH₄H₂PO₄-NH₄Cl-H₂O在303.15、323.15、333.15和343.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射法相结合鉴定了平衡固相组成,绘制了该三元体系在不同温度下的平衡相图。结果表明：该体系在各温度下的相图中都包含1个共饱和点,2条单变量曲线,3个结晶区。采用Pitzer-Harvie-Weare模型对实验数据关联计算,计算值与实验值的平均相对偏差(RAD)和均方根差(RMSD)最大分别为3.18和0.98,实验值与计算值吻合。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的热力学数据。     

353.15K下三元体系KCl-KH2PO4-H2O和KH2PO4-CO(NH2)2-H2O固液相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法研究353.15 K下三元体系KCl-KH₂PO₄-H₂O和KH₂PO₄-CO(NH₂)₂-H₂O的固液相平衡关系,平衡固相组成采用湿渣法与X射线衍射法相结合的方法进行鉴定。用实验数据绘制了353.15 K下2个三元体系的平衡相图,结果表明：在353.15 K下三元体系KCl-KH₂PO₄-H₂O和KH₂PO₄-CO(NH₂)₂-H₂O均为简单共饱和型,相图均包含1个共饱和点,2条单变量曲线,3个结晶区。其中,三元体系KCl-KH₂PO₄-H₂O共饱和点的对应的平衡固相为KCl与KH₂PO₄的混合物,三元体系KH<...     

三元体系KCl+CaCl2+H2O 298.2、323.2及348.2 K相平衡研究及计算

采用等温溶解平衡法开展了298.2、323.2、348.2 K三元体系KCl+CaCl₂+H₂O相平衡研究,测定了平衡液相组成及密度,采用Schreinemakers湿渣法和X射线粉晶衍射法确定了平衡固相组成。研究发现:298.2 K时,该体系为简单三元体系,无复盐形成,相图由1个三元共饱点、2条单变量曲线和2个结晶相区组成;323.2和348.2 K时,该体系为复杂三元体系,有复盐氯钾钙石(KCl·CaCl₂)形成,相图均由2个三元共饱点、3条单变量曲线和3个结晶相区组成。对比该三元体系278.2、298.2、308.2、323.2、348.2 K相图可知:随温度升高,CaCl₂结晶形式发生变化,CaCl₂·6H₂O (278.2、298.2 K)→CaCl₂·4H₂O (308.2 K)→CaCl₂·2H₂O (323.2、348.2K);KCl结晶面积在323.2...     

313.15 K下三元体系KH2PO4-(NH2)2CO-H2O相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系KH₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O在313.15 K下的溶解度数据,根据溶解度数据绘制了等温相图,采用湿渣法和X射线衍射法对平衡固相的组成进行了分析。结果表明三元体系KH₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O为简单共饱和型体系,相图中有1个共饱和点、2条单变量曲线、3个结晶区;采用Wilson和NRTL模型关联该体系的溶解度数据,关联计算值与实验值基本吻合。其中Wilson模型的相对平均偏差(RAD)和均方根差(RMSD)分别为3.34%、0.17%;NRTL模型的RAD和RMSD分别为10.53%、0.38%。对比三元体系KH₂PO₄-(NH₂)₂CO-H₂O在多个温度下相平衡的结晶区域,发现在中、低温阶段降低温度有利于尿素[(...     

三元体系NaBr-Na2SO4-H2O和NaBr-KBr-H2O373 K相平衡

针对川西盆地富硼钾溴地下卤水组成,采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O和NaBr-KBr-H2O在373 K时的相平衡,测定了373 K条件下平衡溶液的溶解度和密度,根据实验数据绘制相应的相图和密度图。研究发现:两个三元体系在373 K条件下均属于简单共饱和型,无复盐及固溶体生成。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。在三元体系NaBr-Na2SO4-H2O中,平衡固相分别为:NaBr和Na2SO4,三元体系NaBr-KBr-H2O相应的平衡固相分别为:NaBr和KBr。并简单讨论了密度的变化规律。     

三元体系KBr-K2SO4-H2O在373K的相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系KBr-K2SO4-H2O在373 K时的相平衡关系,测定了相应温度条件下饱和溶液的溶解度及密度。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应的平衡溶解度曲线,相图中有1个共饱点,2条单变曲线,2个平衡固相结晶区分别为溴化钾和硫酸钾;对不同温度条件下的KBr-K2SO4-H2O的溶解度做了对比分析和讨论,结果表明:溴化钾对硫酸钾有强烈的盐析作用。此外还简要讨论了该三元体系的密度变化规律。     

水-仲丁醇-乙酸仲丁酯三元体系的液液相平衡研究

测定了水-仲丁醇-乙酸仲丁酯三元体系在303.15,323.15,343.15,353.15 K下的液液相平衡数据,并用NRTL模型和UNIQUAC模型对相平衡数据进行关联,应用单纯形法求得相应的模型参数。计算值与实验值比较结果表明:NRTL模型与UNIQUAC模型的计算值与实验数据吻合良好。     

三元体系KCl-K2B4O7-H2O在318.15 K下热力学活度系数及相平衡实验和预测

四川盆地地下卤水含有丰富的液态钾硼资源,针对该卤水体系开展相应热力学性质和相平衡的研究,是揭示地下卤水中硼钾富集规律和资源开发所必需的关键性基础工作。含硼钾的KCl-K₂B₄O₇-H₂O三元体系是该卤水重要的子体系。应用离子选择性电极测量无液接电池K-ISE|KCl (m₁),K₂B₄O₇ (m₂)|Cl-ISE的电动势,体系中混合溶液总离子强度为0.01～1.00 mol·kg^-1,K₂B₄O₇离子强度分数y_b分别为0.8、0.6、0.4、0.2和0。利用测定的电动势值和Nernst方程计算出混合溶液KCl-K₂B₄O₇-H₂O中KCl的平均活度系数,然后应用多元线性回归和非线性规划求解拟合出3...     

苯与甲苯及C8芳烃体系固液相平衡计算

针对对二甲苯结晶体系中由苯与甲苯及C₈芳烃组成的二元、三元及多元体系,选取了固液相平衡计算模型—Van′t Hoff方程简式,利用该模型计算二元、三元及多元体系的低共熔点温度及对应的低共熔点组成,并绘制三元体系固液相平衡相图。结果表明：由Van′t Hoff方程简式得到的苯-对二甲苯二元体系固液相平衡计算结果与文献数据吻合较好,表明所选固液相平衡计算模型适合于由苯与甲苯及C₈芳烃组成的体系固液相平衡计算;利用Van′t Hoff方程简式计算得到了由苯与甲苯及C₈芳烃组成的二元、三元、四元、五元和六元体系的低共熔点温度及组成,并预测了苯-甲苯和苯-乙苯二元体系的液相摩尔分数,利用这些数据绘制了对二甲苯-甲苯-苯、对二甲苯-乙苯-苯、苯-乙苯-甲苯3个三元体系的固液相平衡相图,这些数据和相图未见文献报道,可为PX结晶相关的苯与甲苯及C₈芳烃组成的体系固液相平衡研究提供理论指导和依据。     

Mg2+/Li+纳滤分离研究（英文）

The Mg2+/Li+/Cl solutions were filtrated with a commercially available DK nanofiltration membrane to investigate the possibility to enrich the lithium component.The investigation was significant as such an approach might be a competing substitute for the present lithium purification industry and the environmental protection purpose.The Donnan steric pore model(DSPM) was implemented for the prediction.The separation of Mg2+/Li+was mainly affected by the working pressure(or the permeation flux) and a limiting separation factor was found around 0.31.The effective membrane charge density was evaluated and its dependence on the permeation flux as well as the ion pattern was discussed.For predicting an actual separation of electrolytes,the experimental investigation seems necessary for the reliability and efficiency.     

0℃时MgCl2-LiCl-H2O三元体系的相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了0℃时MgCl2-LiCl-H2O三体系的平衡溶解度及饱和溶液的折光率和密度,并且绘制了0℃时MgCl2-LiCl-H2O三体系相图,在相图中有三条溶解度曲线分别为水合盐MgCl2.6H2O、LiCl.H2O和复盐LiCl.MgCl2.7H2O,在相图中没有发现固溶体。用多元线性回归程序对溶液的折光率、密度与溶液中氯化镁的含量之间的关系进行关联。实验测定的MgCl2-LiCl-H2O三体系的溶解平衡数据,不仅为溶液化学发展提供了基础热力学数据,而且为MgCl2和LiCl的分离纯化和萃取提供了依据。     

25℃ NaNO3-H3BO3-H2O三元体系相平衡研究

利用湿渣法研究了H3BO3-NaNO3-H2O体系在25℃时的相平衡关系,并检测了平衡液相的密度、折光率、电导率和pH等主要物化性质。结果表明,该三元体系属于简单三元水盐体系,共饱和溶液中H3BO3和NaNO3质量分数分别为2.75%和32.4%,并且在该温度下无复盐和水合物生成。用经验公式对平衡液相的密度、折光率进行了计算,计算值与实验值基本吻合。     

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。     

283.15 K下三元KCl-NH4Cl-H2O和KH2PO4-NH4H2PO4-H2O体系固-液相平衡测定与关联

采用等温溶解平衡法测定了283.15 K下KCl-NH₄Cl-H₂O和KH₂PO₄-NH₄H₂PO₄-H₂O两个三元体系的溶解度,采用X射线衍射法和湿渣法联合测定平衡固相结构和组成。结果表明,两个体系平衡固相均有部分互溶的固溶体产生,两个相图分别包含一个共饱和点、两条单变量曲线和6个区域。采用Pitzer模型关联和计算两个体系的溶解度数据,结果表明,KCl-NH₄Cl-H₂O体系的最大相对误差为3.096 9%,最小相对误差为0.038 3%,KH₂PO₄-NH₄H₂PO₄-H₂O体系的最大相对误差为5.935 6%,最小相对误差为0.069 8%,模型计算值与实验值基本一致。