金属的溶剂萃取热力学研究 2:In~2(SO~4)~3+Na~2SO~4+D~2EHMTPA+n-C~8H~18+H~2O体系

在温度278.15-303.15K和离子强度=为0.1-2.0mol/kg范围内,在萃取体系In~2(SO~4)~3+Na~2SO~4+D~2EHMTPA+n-C~8H~18+H~2O体系中,本文测定了萃取平衡的In^3+的平衡浓度和水相pH值,其中Na~2SO~4为支持电解质.根据Pitzer电解质溶液理论,估算了平衡水相中的真实离子强度值,并用直线外推法和多项式拟合法确定了萃取过程的热力学平衡常数K^ ,进而计算了这个萃取过程的各个热力学量.     

五元体系Li^+, Na^+, K^+, Mg^2^+/SO~4^2^- - H~2O 25℃相关 系的研究

用等温溶解平衡法研究了五元体系Li~+,Na~+,K~+,Mg~(2+)/SO_4~(2-)-H_2O25℃溶解度,测得了平衡溶液的密度,获得了该五元体系25℃溶解度相图的十个无变量点和十种平衡固相.十个单盐结晶区分别对应于原始组分K_2SO_4,Li_2SO_4·H_2O,MgSO_4·7H_2O,水合物Na_2SO_4·10H_2O,复盐3K_2SO_4·Na_2SO_4,Na_2SO_4·MgSO_4·4H_2O,Li_2SO_4·3Na_2SO_4·12H_2O,2Li_2SO_4·Na_2SO_4·K_2SO_4,Li_2SO_4,K_2SO_4和K_2SO_4·MgSO_4·6H_2O,此外没有产生新的复盐或固溶体.用现代电解质溶液理论-Pitzer模型校验该体系的溶解度测定值,结果令人满意.     

Li_2SO_4-Na_2SO_4-H_2O和Li_2SO_4-K_2SO_4-H_2O溶液的体积性质（英文）

本文用高精度数字式振荡管密度计测定了288K至318K温度范围内三元体系Li_2SO_4-Na_2SO_4-H_2O和Li_2SO_4-K_2SO_4-H_2O的密度。溶液的离子强度范围从0. 1到4. 5mol·kg-1,在两种混合溶液中Na_2SO_4和K_2SO_4的离子强度分数为0. 2,0. 4,0. 6和0. 8。用密度实验值拟合得到了不同温度下Pitzer离子相互作用模型混合参数θ~V和ψ~V,模型的计算值与实验值的偏差在±0. 002 g·cm-3以内。用Pitzer模型计算了不同离子强度下三元体系的混合体积。     

(NH_4)_2SO_4-Na_2SO_4-NH_4Cl-NaCl-H_2O体系在35℃的溶解度相图

为了降低生产成本,有的化工厂直接利用含硫酸盐的卤水为原料生产化工产品。但在生产的循环过程中,将使SO_4~(2-)离子富集。本文就是研究富集SO_4~(2-)离子后的母液跟铵盐的溶解度关系。A、Seidell曾测定过NaCl—Na_2SO_4—H_2O体系的溶解度相图,报道过NH_4Cl—NaCl—H_2O体系的溶解度相图,H.Dawson等也发表过Na_2SO_4-(NH_4)_2SO_4     

100℃Na^+, NH~4^+/Cl^-, SO~4^2-, H~2O 体系相图-天然盐碱卤加氨碳酸化制碱母液利用的相图研究

我国天然碱矿大都是Na_2CO_3,NaHCO_3,NaCl和Na_2SO_4的混合物,其卤水加氨碳酸化可沉淀出NaHCO_3,母液脱氨和二氧化碳后成为Na~2,NH_4~+/Cl~-,SO_4~(2-),H_2O四元体系.为从中提取Na_2SO_4和NH_4Cl,特研究了该体系的100℃相图.发现其内部有NaNH_4SO_4·2H_2O结晶区,这就否定了前人在59.3℃以上不存在这种复盐的结论.     

多核NMR在相图研究中的应用——Na_2SO_4-Al_2(SO_4)_3-H_2O体系的~(23)Na、~(27)Al NMR研究

前文报道了多核NMR方法研究NaCl-NH_4Cl-H_2O体系相图,表明具有不受其它离子干扰和快速、简便等优点。本文用~(23)Na、~(27)Al NMR方法研究了Na_2SO_4-Al_2(SO_4)_3-H_2O体系,指出20℃时平衡固相中有Na_2SO_4·10H_2O,Al_2(SO_4)_3·18H_O及NaAl(SO_4)_2·12H_2O等水合物和复盐存在,与其它方法所得结果吻合。实验部分分析纯Na_2SO_4于120℃干燥8小时,保存在干燥箱中备用。对分析纯Al_2(SO_4)_3·18H_2O用EDTA-Zn经典返滴方法分析,证实其组成为Al_2(SO_4)_3·18H_2O,符合NMR定量分析     

三元体系Na2SO4-CuSO4-H2O 25 ℃活度系数的研究

用自制的Hg-Hg_2SO_4电极和Na离子选择性电极, 在25 ℃和离子强度分别为1.0和2.0的条件下, 测定了Na_2SO_4在Na_2SO_4和CuSO_4混合水溶液中的平均活度系数。对所使用的电极组的热力学响应、重现性等性能进行了检验。根据文献提供的Pitzer方程, 推导了计算Na_2SO_-CuSO_4-H_2O体系中Na_2SO_4和CuSO_4平均活度系数的表达式, 求出了Pitzer混合参数和Harned方程系数, 计算了CuSO_4在该体系中的平均活度系数。     

四元体系Li^+,K^+,Mg^2^+/SO~4^2^——H~2O25℃相关系和溶液物化性质的研究

用等温溶解平衡法研究了四元体系Li~ ,K~ ,Mg~(2 )/So_4~(2-)-H_2O25℃溶解度,测定了饱和溶液的密度、粘度、折光率、pH和电导率等物化性质.四元体系相图由六条溶解度分枝线和五个结晶区构成,分别对应于原始组分和复盐Li_2SO_4·K_2SO_4,K_2SO_4·MgSO_4·6H_2O,没有发现新的复盐或固溶体,也没有发生原始组分的脱水作用.用现代电解质溶液理论——Pitzer模型校验该体系的溶解度测定值,结果令人满意.     

五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-) -H_2O在288 K时的介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究了五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-) -H_2O在288 K时的介稳相平衡关系,测定了该五元体系在288 K条件下的介稳平衡的溶解度和溶液密度,根据实验数据绘制了相应的介稳平衡相图和水图,相平衡研究结果表明该五元体系介稳相平衡中有复盐K_2SO_4·Li_2SO_4生成,其介稳相图(Li_2CO_3饱和)有4个共饱和点,9条单变量曲线,6个Li_2CO_3饱和的结晶区分别为LiBO_2·8H_2O,K_28_4O_7·4H_2O,K_2CO_3·3/2H_2O,K_2SO_4,Li_2SO_4·H_2O和复盐K_2SO_4·Li_2SO_4.     

等压法测定Li2SO4-MgSO4-H2O体系的渗透和活度系数

在25 ℃下, 离子强度范围分别为0.2—8.7、0.6—12.7和1.4—13.5 mol·kg~(-1)时, 测定了纯Li_2SO_4、MgSO_4及Li_2SO_4-MgSO_4混盐水溶液的渗透系数. 计算了Pitzer方程和Scatchard方程的离子作用参数. 用上述两种方程及由热力学关系式直接推导出的Mckay-Perring方程计算并比较了Li_2SO_4和MgSO_4在混合溶液中的平均活度系数, 三者在实验误差范围内一致. 利用获得的Pitzer参数计算该体系的溶解度与文献值基本一致.     

金属溶剂萃取的热力学研究(Ⅶ)——2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯-硫酸钻-硫酸铜体系

本文提出了具有相同电荷的同号离子间作用力相等的假定, 简化了Pitzer的电解质溶液活度系数计算公式, 用此公式, 计算了H_2SO_4-CoSO_4-CuSO_4水相体系各单个离子活度系数以及水的渗透系数。本文还应用由作者提出的工作参考态法, 应用改进的Scatchard-Hildebrand模型计算了EHEHPA-CoSO_4-CuSO_4萃取体系中有机相各组分的活度系数以及萃取反应热力学平衡常数.     

离子色谱法测定油田灌注污水中的Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)

采用二氯甲烷萃取、活性炭吸附、Na_2CO_3/NaHCO_3淋洗液储备液沉淀等预处理方法,有效地除去了油田灌注污水样中的有机物质和可能存在的高含量的钙镁离子,进而用离子色谱法同时测定了Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)三种离子,相对标准偏差分别为0.06、4.6、2.2,NO_3~-、SO_4~(2-)离子的加标回收率分别为97.9％和97.1％。     

KBr-乙醇-(NH_4)_2SO_4体系析相萃取分离和富集铱的研究

研究了KBr-乙醇-(NH_4)_2SO_4水体系析相萃取分离和富集铱的行为及与一些金属离子分离的条件.结果表明,(NH_4)_2SO_4能使乙醇的水溶液分成两相,在分相过程中,Ir(Ⅳ)与KBr生成的IrBr_6~(2-)与质子化乙醇(C_2H_5OH~(2+))形成的缔合物[IrBr_6~(2-)][C_2H_5OH~(2+)]_2能被乙醇相完全萃取.当乙醇、KBr和(NH_4)_2SO_4分别为体积分数30%、4.0×10~(-3)mol/J L、0.3 g,mL.pH 3时,Ir(Ⅳ)的萃取率达到99.5%以上,Ga(Ⅲ),Al(Ⅲ),Cr(Ⅲ),Mo(Ⅵ),Fe(Ⅲ),Ni(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Co(Ⅱ),Mn(Ⅱ),V(Ⅴ),Ag(Ⅰ),Ru(Ⅲ)和Rh(Ⅲ)基本不被萃取,实现了Ir(Ⅳ)与上述金属离子的分离.     

NH4+-Mg2+-pO3-4-H+-H2O体系的优势区相图

通过优势区相图的构建对NH4+-Mg2+-PO43-H+-H2O体系的热力学平衡关系进行了研究.在不同镁、磷物质的量比和离子强度的条件下绘制了lgCT,Mg-lgC,T,P和lgCT,p-pH相图,确定了MgNH4PO4·6H2O、Mg3(PO4)2· 8H2O、MgHPO4· 3H2O和Mg(OH)2的热力学稳定区.结果表明,在相当广的pH范围内,MgNH4PO4·6H2O和Mg3(PO4)2·8H2O都是主要存在的固相;在较低pH和较高磷浓度的条件下,MgNH4PO4·6H2O和MgHPO4· 3H2O可以共存;而MgNH4PO4·6H2O和Mg(OH)2在碱性条件下更为稳定.当MgNH4PO4·6H2O、Mg3(PO4)2· 8H2O与液相共存、pH=9.08～9.52时,溶液总氮浓度达到最低值.lgCT,Mg-lgCT,P和lgCT,P-pH相图可以用于指导磷酸铵镁的沉淀-溶解平衡过程,有利于废水中氨氮的脱除和回收.     

Na~+,K~+∥Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~_(2-)-H_2O五元体系25℃介稳相图的研究

用等温蒸发方法研究了 NaCl 饱和下的Na~+,K~+∥Cl~-,SO_4~2,CO_3~(2-)-H_2O 五元体系25℃介稳相图,测定了溶液的密度、粘度、折光率、电导率、pH 和蒸汽压,并由蒸汽压数据求得了水活度和渗透系数.在 Jnecke 相图上有五个结晶区,即 Na_2SO_4,Na_2CO_3·2Na_2SO_4,Na_2SO_4·3K_2SO_4,Na_2CO_3·7H_2O 和 KCl 相区.与 Harvie 和 Weare 计算相图比较,无水芒硝和七水碳酸钠结晶区明显扩大,碳钠矾相区明显缩小,钾石盐和钾芒硝相区基本相近.用经验或半经验公式描述了溶液的密度、折光率和粘度随浓度的变化规律.用 Pitzer 电解质溶液模型计算了水活度和析出盐的溶度积.结果是令人满意的.     

CuSO4-氨化P507-n-C6H14体系平衡常数的计算

用热力学方法研究了酸性磷萃取剂与金属体系间的平衡计算模型,萃取体系的水相采用Pitzer半经验公式求算γCu²⁺,有机相用热力学关系求出了水、正已烷和萃取剂的活度系数.实验结果用Scatchard-Hildebrand模型关联,并经回归处理,得到了萃取反应热力学平衡常数(K=1.26×10^-7～5.26×10^-7)及萃合物的活度系数.     

UNIFAC方程用于H2O—n—C12H26—D2EHPA—LaCl3—HCl萃取体系

本文实验测定了n-C_(12)H_(26)-D_2EHPA在盐酸介质中萃取La~(3+)的平衡数据和H_2O-n-C_(12)H_(26)D_2EHPA体系的活度系数.用Pitzer方程计算水相中H_2O和H~+、La~(3+)的活度系数,用UNIFAC方程计算有机相各组分的活度系数,提出了萃取剂和金属萃合物的基因划分方法,经数据拟合,获得了能在全浓度范围内适用的萃取反应平衡常数和UNIFAC参数,用这些参数成功计算了n-C_(12)H_(26)-D_2EHPA萃取La~(3+)的平衡浓度.     

TODGA/[C_2mim][NTf_2]萃取Th~(4+)

研究了N,N,N′,N′-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)溶于疏水性离子液体咪唑类离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([C2mim][NTf2])中对硝酸水溶液体系中四价钍离子(Th4+)的萃取行为。详细考察了接触时间、酸度、Th4+浓度、TODGA浓度、温度对TODGA/[C2mim][NTf2]体系萃取性能的影响。作为对比,我们还考察了TODGA在传统有机溶剂异辛烷中对Th4+的萃取。结果表明:TODGA/[C2mim][NTf2]体系对Th4+的萃取是吸热反应,且在50℃下,能在5 min内达到平衡。萃取体系随着酸度对Th4+的萃取性能先降后增大;Th4+浓度的增大,TODGA浓度的降低,对Th4+的萃取性能下降。TODGA在离子液体萃取体系中比在有机体系中有更好的Th4+萃取效果,特别是在低酸条件下。通过萃取机理研究,推测出在低酸下萃取反应是离子交换且TODGA与Th4+配比为2∶1,在高酸下萃取是中性配位。     

Li2SO4-EtOH-H2O体系25℃气-液-固平衡和液相物理化学性质的研究

研究Li_2SO_4-EtOH-H_2O体系25 ℃气液平衡及液相的粘度和密度。湿渣法确定平衡固相在整个浓度范围内均为Li_2SO_4·H_2O。用经验公式ln(y/y_0)=K_1x+K_2x~2+K_2x~3对体系的溶解度和密度数据进行关联。硫酸锂加入到液相后由于盐离子静电作用对乙醇-水体系粘度的影响。按Jaques的假二元体系模型, 用WILSON, NRTL方程关联气液平衡数据。     

HEH[EHP]从H2SO4介质中萃取Er（Ⅲ）的动力学和机理

本文采用充分混合法研究了HEH〔EHP〕-正庚烷从H_2SO_4介质中萃取Er(Ⅲ)的动力学,考察了水相酸度、硫酸根离子浓度和萃取剂浓度对萃取速率的影响,提出了萃取速率方程,并讨论了萃取机理。