KCl-PEG4000-H2O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-H₂O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-H₂O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-H₂O (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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

三元体系LiCl-KCl-H2O和LiCl-SrCl2-H2O在288.15K时稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法,研究了三元体系LiCl-KCl-H_2O和LiCl-SrCl_2-H_2O在288.15 K时的稳定相平衡关系,根据平衡时的溶解度数据和固相鉴定结果,绘制了三元体系LiCl-KCl-H_2O和LiCl-SrCl_2-H_2O在288.15 K时的稳定相图。研究结果表明:三元体系LiCl-KCl-H_2O在T=288.15 K时相图中有1个共饱点、2条单变量溶解度曲线、2个固相结晶区,结晶区对应平衡固相为LiCl·2H_2O和KCl,其中,KCl结晶区远大于LiCl·2H_2O结晶区,表明LiCl对KCl有很强的盐析效应。三元体系LiCl-SrCl_2-H_2O在T=288.15 K时相图中有2个共饱点、3条单变量溶解度曲线和3个固相结晶区,结晶区对应平衡固相为LiCl·2H_2O,SrCl_2·2H_2O和SrCl_2·6H_2O,其中SrCl_2·6H_2O结晶区最大,其次是SrCl_2·2H_2O结晶区,LiCl·2H_2O结晶区最小,表明SrCl_2·6H_2O最容易析出。2个体系中均无复盐以及固溶体形成,属于简单共饱和型体系。     

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。     

PbCl_2-ZnCl_2-H_2O和CaCl_2-PbCl_2-H_2O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PbCl_2-ZnCl_2-H_2O和CaCl_2-PbCl_2-H_2O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。     

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KCl-ZnCl2-H2O在323K下的相平衡研究

为了研究氧化锌矿氯化浸出液盐类溶解规律,文中采用等温溶解平衡法进行了323 K时三元体系KCl-ZnCl_2-H_2O的稳定相平衡研究,并采用X射线粉晶衍射法和湿固相法对平衡固相的成分进行了鉴定,还对不同温度下该体系的溶解度进行了对比分析。研究发现KCl-ZnCl_2-H_2O相平衡体系有复盐生成,为复杂三元体系,该体系相图中有2个共饱点,3条溶解度曲线,3个固相结晶区(分别对应了KCl,2KCl·ZnCl_2和ZnCl_2)。由溶解度数据和相图发现,氯化锌对氯化钾有明显的增溶效应。当氯化钾溶解度逐渐增大达最大值,再加入氯化锌,氯化钾的溶解度又开始降低并生成化学式为2KCl·ZnCl_2的复盐。     

KCl+K_2B_4O_7+H_2O三元体系348K稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法对川西平落坝地下卤水三元子体系KCl+K2B4O7+H2O进行研究,测定该体系平衡液相的溶解度及物化性质(密度、折光率)。结果表明:该三元体系属简单共饱型,无复盐或固溶体形成;平衡相图中单变度曲线AE和BE对应的平衡固相分别为K2B4O7.4H2O和KCl。对比该体系298 K和348 K稳定相图:氯化钾、硼酸钾结晶形式相同;在348 K下氯化钾的结晶区明显增大而硼酸钾的结晶区明显减小;随温度的升高,氯化钾对硼酸钾的盐析作用增强。     

四元体系KCl-MgCl2-SrCl2-H2O在288K时的水盐体系相平衡研究

采用等温溶解平衡法对四元体系KCl-MgCl_2-SrCl_2-H_2O在288 K时进行固液相平衡研究,测定平衡液相中各盐的溶解度,使用X射线粉晶衍射法鉴定相应的平衡固相,获得共饱点处平衡固相的XRD图谱。根据实验所得的数据绘制四元体系的平衡相图及局部放大图和水含量图。研究结果表明:在288 K时该体系的稳定相图由2个共饱点、5条单变量曲线和4个结晶区组成,4个结晶区分别对应KCl, SrCl_2·6H_2O,MgCl_2·6H_2O和KCl·MgCl_2·6H_2O,其中KCl的结晶区最大,其次为SrCl_2·6H_2O,而前两者结晶区比MgCl_2·6H_2O大得多,表明MgCl_2·6H_2O对KCl和SrCl_2·6H_2O有强的盐析作用。该四元体系有一种复盐(光卤石KCl·MgCl_2·6H_2O)生成。该四元体系相图的研究结果可用于指导卤水体系中氯化钾和氯化锶的分离提取工艺。     

KCl-K_2CO_3-H_2O三元水盐体系在298K下相平衡的研究

采用等温溶解平衡法测定了298 K时,KCl-K_2CO_3-H_2O三元水盐体系的固液相平衡关系,测定了平衡液相的溶解度和密度,并绘制了相图。结果表明该体系在298 K时的相图都存在6个区域,即:纯KCl结晶区;纯K_2CO_3结晶区;以KCl为主的固溶体结晶区,以K_2CO_3为主的固溶体结晶区;以KCl为主的固溶体和以K_2CO_3为主的固溶体的共结晶区;不饱和溶液区。     

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。     

三元体系KCl+RbCl+H_2O 298 K稳定相平衡研究

盐湖卤水中KCl、Rb Cl极易形成固溶体,增加了钾铷分离难度,开展钾、铷共存氯化物体系相平衡研究,可为氯化物型卤水综合利用工艺制定提供依据。文中采用等温溶解平衡法研究了298 K下三元体系KCl+Rb Cl+H_2O的相平衡关系,测定了体系平衡时各组分的溶解度和平衡液相密度、折光率,根据实验数据绘制了三元体系相图、密度-组成图、折光率-组成图。研究发现:该三元体系为复杂三元体系,有固溶体[(K,Rb)Cl]生成。三元体系相图包含2个共饱点,3条溶解度曲线和3个结晶相区。3个结晶区分别为单盐KCl、Rb Cl和固溶体[(K,Rb)Cl]的结晶区。3种盐结晶区大小按以下顺序排列:[(K,Rb)Cl]KClRb Cl,其中[(K,Rb)Cl]结晶区最大,表明固溶体[(K,Rb)Cl]比其他盐更容易析出。     

三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H_2O 273 K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H_2O 273 K稳定相平衡关系。测定了该体系平衡时各组分的溶解度,根据实验数据和固相组成绘制了三元体系Na_2B_4O_7-MgB_4O_7-H2O 273 K等温相图。实验结果表明: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,2条单变量曲线,2个固相结晶区组成,结晶区分别对应Na_2B_4O_7·10H_2O和MgB_4O_7·9H_2O。文中还对该三元体系在不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。     

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。     

273 K及323 K条件下NaCl–NaBr–CH3OH三元体系相平衡 研究及其应用

为了对苦卤结晶析出的Na(Cl,Br)固溶体中氯化钠组分和溴化钠组分进行分离,测定了NaCl–NaBr–CH3OH三元体系在273及323 K温度时的溶解度数据,根据测得的液相点和湿渣相点确定了对应的固相点,由此绘制出了两个温度下的相图。结果显示,273及323 K温度下该三元体系的相图特征相似,均只有一个共饱点、两条饱和溶解度曲线,对应的固相结晶区有三个：NaCl纯盐结晶区、NaCl和Na(Cl,Br)固溶体共结晶区、Na(Cl,Br)固溶体结晶区。NaBr在无水甲醇中溶解度的增大导致NaCl溶解度大幅减小,说明NaBr对NaCl产生了较强的盐析效应,273 K时两种溶质在甲醇中的溶解度均比323 K时的溶解度大。依据273和323 K的NaCl–NaBr–CH3OH体系相图及298 K的NaCl–NaBr–H2O体系相图设计了分离Na(Cl,Br)固溶体中氯化钠和溴化钠的工艺。     

四元体系Li~+,K~+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 273 K相平衡

利用等温溶解平衡法研究了四元体系Li~+,K~+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 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+,Mg~(2+)//B_4O_7~(2–)-H_2O 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Li_2B_4O_7·3H_2O、K_2B_4O_7·4H_2O和MgB_4O_7·9H_2O;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348K不同温度时的稳定相图作了对比分析和讨论。