硼酸盐化学——XXXⅣ.MgO-B_2O_3-18%MgCl_2-H2_O体系20℃热力学非平衡态相图

采用结晶动力学方法对MgO-B_2O_3-18％MgCl_2-H_2O体系20℃时过饱和溶液的结晶过程进行了研究,结晶析出固相通过X射线粉末衍射、红外光谱、热分析和化学分析进行鉴定,从而给出该体系20℃时的热力学非平衡态相图.该相图有8个相区分别与H_3BO_3,MgO·3B_2O_3·7.5H_2O,MgO·3B_2O_3·7H_2O,2MgO·3B_2O_3·15H_2O（多水硼镁石）,MgO·2B_2O_3·9H_2O,2MgO·2B_2O3·MgCl_2·14H_2O,5Mg（OH）_2·MgCl_2·8H_2O和Mg（OH）_2相对应.     

盐卤硼酸盐化学 Ⅴ.含硼浓缩盐卤稀释过程中硼酸盐的行为

经日晒蒸发制得的高含硼浓缩卤水加水稀释时,溶液的pH随稀释度增大而明显上升.不同稀释度卤水在室温放置过程中,有不同的硼酸镁水合盐结晶析出.采用加水稀释法已经从含硼浓缩卤水中得到多水硼镁石(2MgO·3B_2O_3·15H_2O),章氏硼镁石(MgO·2B_2O_3·9H_2O),六硼酸镁(MgO·3B_2O_3·7H_2O)和氯柱硼镁石(2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O).     

盐卤硼酸盐化学 ⅩⅤ.2MgO·B_2O_3.MgCl_2·14H_2O和MgO.2B_2O_3·9H_2O的热化学研究

合成氯柱硼镁石(2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O)和章氏硼镁石(MgO·2B_2O_3·9H_2O),用恒定温度环境反应热量计测定溶解热和反应热的基础上,运用热化学循环原理计算得到这两种硼酸盐的标准生成焓。     

2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O-H_3BO_3-H_2O体系30℃相平衡

用相平衡方法研究了2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O-H_3BO_3-H_2O在30 ℃ 不同浓度H_3BO_3水溶液中的溶解转化产物及其溶解度。结果表明，氯柱硼镁石的 溶解转化产物，在H_3BO_3质量分数≤2.50%时为多水硼镁石；在2.50% ～ 5. 00%H_3BO_3范围时为库水硼镁石；当H_3BO_3量在5.00% ～ 5.60%之间时为章氏硼 镁石；而当H_3BO_3量≥5.60%时为三方硼镁石。提出了溶解相转化机理。     

盐卤硼酸盐化学——XⅦ.MgO-B_2O_3-28%MgCl_2-H_2O体系20℃热力学非平衡态液固相关系研究

用动力学方法对MgO·nB_2O_3在28%MgCl_2-H_2O浓盐溶液中形成的过饱和溶液的结晶过程进行研究,首次得到MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O体系过饱和区内的液固相关系图,即热力学非平衡态液固相关系图.该相图有六个相区:H_3BO_3,MgO·3B_2O_3·7.5H_2O,MgO·3B_2O_3·7H_2O,2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O,3Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O和5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O.拟合得到各结晶过程的动力学方程,同时对结晶机制进行了探讨.     

MgO·nB_2O_3-18%MgSO_4H_2O体系0℃时的热力学非平衡态液固相关系

在MgO·nB_2O_3-18%MgSO_4-H_2O体系0 ℃结晶过程的动力学研究、用物理方 法和化学分析确定析出固相的组成和测定固相共饱和点的基础上，给出了该体系0 ℃时的热力学非平衡态液固相关系图。该相图存在四个相区，分别与H_3BO_3， MgO·3B_2O_3·7.5H_2O，MgO·2B_2O_3·9H_2O和2MgO·3B_2O_3·15H_2O（多水 硼镁石）相对应。结果表明MgCl_2和MgSO_4介质对镁硼酸盐的析出有不同的影响。     

氯柱硼镁石的合成及其在20℃水中的溶解相转化动力学研究

报道了合成氯柱硼镁石的快捷方法及该复盐在20℃水中的溶解和相转化过程.结果表明:该复盐在水中呈现不同步溶解,首先溶脱掉MgCl2·6H2O,生成中间产物MgO·B2O2·4H2O,随后发生转化,最终转化产物是2MgO·3B2O2·15H2O.拟合出了溶解转化结晶动力学方程,提出了溶解转化结晶反应机制.     

盐卤硼酸盐化学 Ⅹ.MgO·2B2O3-MgCL2-H2O浓盐溶液在20℃时硼酸盐的结晶动力学研究

配制MgO·2B_2O—MgCl_2—H_2O浓盐溶液在20℃恒温静置过程中,第一阶段析出MgO·3B_2O_3·7H_2O,第二阶段析出2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O。采用一级和二级混合反应速率模型,用计算机对结晶动力学C_B—t实验曲线进行拟合,给出结晶动力学速率方程-r=-dC/dt-k(C-C_(平衡))~2+k’(C-C(平衡))。基于高硼浓盐溶液中硼氧配阴离子是以多粒子共存的设想,提出了这两种水合硼酸镁盐结晶反应过程的机制,结晶过程中溶液pH变化的测定结果证实了这一解释。     

盐卤硼酸盐化学 ⅩⅢ.2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O结晶动力学研究

对MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O浓盐溶液结晶析出氯柱硼镁石(2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O)的动力学过程进行了研究。利用单纯形优化法配合Runge-Kutta微分方程组数值解法对实验数据进行处理,给出了结晶动力学方程。并对硼在溶液中的存在形式进行了讨论,提出了结晶反应机理,同时考察了温度和氯化镁浓度对结晶速率的影响。     

氯柱硼镁石在87 ℃水中的溶解及相转化动力学

对氯柱硼镁石(2MgO•2B2O3•MgCl2•14H2O)在87 ℃水中的溶解转化进行了动力学考察.通过对不同时间取出液样的化学分析和不同阶段分离的固相IR和XRD鉴定表明：其高温区溶解转化不同于低温,氯柱硼镁石很快溶脱掉MgCl2,形成晶形的MgO•B2O3•4H2O中间产物,最终转化产物柱硼镁石（MgO•B2O3•3H2O）,是由MgO•B2O3•4H2O脱水后从溶液中大量析出的.提出了溶解及相转化机理,拟合出转化结晶动力学方程.     

2MgO·2B2O3·MgCl2·14H2O-H2O体系在沸点温度的相转化研究

2MgO·2B2O3·MgCl2·14H2O(氯柱硼镁石)是从天然浓缩盐卤中得到的一种新硼酸镁盐[1].已报道过在实验室中模拟合成盐卤对该复盐的合成条件[2].为了探讨该复盐在盐湖沉积过程中的形成和转化条件,对其在10～60℃水中溶解及相转化动力学过程做过研究,其中10～50℃时的最终溶解转化产物是2MgO·3B2O3·15H2O(多水硼镁石)[3],60℃是MgO.B2O3.H2O(柱硼镁石)[4].     

盐卤硼酸盐化学 Ⅻ.MgO·3B_2O_3·7H_2O的热行为和脱水动力学

通过对合成MgO·3B__2O_3·7H_2O的热分析研究确定热脱水反应的阶段、温度和产物,给出脱水过程的热化学反应方程式.利用甲醇、水与三氧化二硼之间的酯化反应进行相分离,确定该化合物高温结晶化产物的物相组成为晶态六硼酸镁(2MgO·3B_2O_3)和无定形B_2O_3.对该化合物的TG和DTG数据进行处理结果,给出了相应的非等温热脱水反应动力学方程.     

硼酸溶液中氯柱硼镁石的溶解及相转化动力学

对氯柱硼镁石（2MgO•2B2O3•MgCl2•14H2O）在4.5％H3BO3水溶液40 ℃的溶解及相转化过程进行了动力学研究.对不同时间取出的液相的化学分析及不同阶段分离固相的鉴定结果表明,该复盐在溶解阶段出现与前所报导不同的同步溶解，最终产物是库水硼镁石（2MgO•3B2O3•15H2O）.提出了库水硼镁石的形成条件和溶解及相转化动力学机理，利用单纯形优化法配合Runge-Kutta微分方程组数值解法对实验数据进行处理，给出了转化结晶动力学方程.     

盐卤硼酸盐化学——Ⅶ.盐卤在天然冷冻析盐过程中硼酸盐的行为

某硼酸盐盐湖卤水经日晒蒸发到不同析盐阶段,分别取泻盐和钾盐饱和卤水在实验盐田中储存越冬。前者在天然冷冻析出泻盐之后,当卤水中硼含量达到1.69％MgB_4O_7,温度为-21℃时开始结晶析出MgO·3B_2O_37 1/2H_2O。对于后者,当硼含量为2.43％MgB_4O_7,温度为-17℃时开始结晶析出MgO·3B_2O_3·7 1/2H_2O。     

2MgO•2B2O3•MgCl2•14H2O-MgCl2-H2O体系30 ℃相平衡

用相平衡方法研究2MgO•2B2O3•MgCl2•14H2O 在30 ℃不同质量分数MgCl2 水溶液中的溶解转化产物及其溶解度. 结果表明, 该复盐在MgCl2的质量分数0～2％浓度范围, 发生不同步溶解并转化为多水硼镁石(2MgO•3B2O3•15H2O); 在MgCl2的质量分数2％～13.8％浓度范围, 转化为柱硼镁石(MgO•B2O3•3H2O), 这一结果比文献报导的该硼酸盐的形成温度低了13 ℃,为盐湖硼酸镁矿物柱硼镁石形成的解释提供了物理化学依据; 而在MgCl2质量分数大于13.8％时同步溶解,不发生转化. 提出了溶解相转化反应机理.     

四元交互体系Li~+,Mg~(2+)/SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)—H_2O25℃溶解度和溶液物化性质的研究

研究了Li~+,Mg~2+/SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)—H_2O四元交互体系25℃时的溶解度和溶液的密度及折光率.四种原始组份未发生脱水作用,体系中也没有复盐或固溶体形成.体系25℃溶解度等温线由五段组成,有四个结晶区,分别对应于四种原始组份,其中以MgB_4O_7·9H_2O的结晶区最大.溶解度等温线上有两个零变量点,其一为MgB_4O_7·9H_2O,MgSO_4·7H_2O,Li_2SO_4·H_2O三盐共饱点,另一为MgB_4O_7·9H_2O,Li_2B_4O_7·3H_2O,Li_2SO_4·H_2O三盐不相称共饱点.     

MgO•3B2O3-18％MgSO4-H2O过饱和溶液结晶动力学

针对我国盐湖硼资源的特点,模拟合成MgO•3B2O3-18％MgSO4-H2O过饱和溶液,在20 ℃恒温静置,跟踪结晶动力学过程.析出固相采用X射线粉末衍射、红外光谱和热分析进行物相鉴定.拟合并给出结晶动力学方程,同时对结晶机制进行了探讨.结果表明,该结晶过程分两个阶段,第一阶段析出三方硼镁石（MgO•3B2O3•7.5H2O）,第二阶段结晶析出章氏硼镁石（MgO•2B2O3•9H2O）.     

MgO·nB_2O_3-18%MgSO_4-H_2O体系0℃时的热力学非平衡态液固相关系

在MgO·nB2 O3 18%MgSO4 H2 O体系 0℃结晶过程的动力学研究、用物理方法和化学分析确定析出固相的组成和测定固相共饱和点的基础上 ,给出了该体系 0℃时的热力学非平衡态液固相关系图 .该相图存在四个相区 ,分别与H3 BO3 ,MgO·3B2 O3 ·7.5H2 O ,MgO·2B2 O3 ·9H2 O和 2MgO·3B2 O3 ·15H2 O(多水硼镁石 )相对应 .结果表明MgCl2 和MgSO4介质对镁硼酸盐的析出有不同的影响 .     

在30℃时K_2CO_3-K_2SO_4-K_2B_4O_7-H_2O体系的溶解度等温线

1.用等温法测定在30℃时K_2CO_3-K_2SO_4-H_2O,K_2B_4O_7-K_2CO_3-H_2O和K_2B_4O_7-K_2SO_4-H_2O三个三元体系的溶解度等温线.在上述体系中存在K_2CO_3·3/2H_2O,K_2SO_4和K_2B_4O_7· 4H_2O固相. 2.研究在30℃时K_2CO_3-K_2SO_4-K_2B_4O_7-H_2O四元体系的溶解度等温线.相图中只有K_2SO_4和K_2B_4O_7·4H_2O两个有效相区.     

Mg(BO2)2在MgCl2水溶液中的相平衡与化学平衡

借助拉曼光谱和X射线衍射(XRD)检测手段,对Mg(BO_2)_2在MgCl_2水溶液中水解的固液相平衡与物种化学平衡规律进行了研究。结果表明,MgCl_2对Mg(BO_2)_2的溶解转化、多硼氧配阴离子的物种分布有很大影响:(1)随着MgCl_2浓度从0达到饱和,Mg(BO_2)_2的表观饱和浓度从0.79%增加到1.96%,pH值从9.96降到6.27;(2)Mg(BO_2)_2在纯水中水解形成固相Mg_2B_6O_(11)·15H_2O和Mg(OH)_2,在MgCl_2溶液中形成固相Mg_2B_6O_(11)·15H_2O和Mg_3Cl_2(OH)_4·4H_2O;(3)Mg(BO_2)_2在纯水中水解,硼的物种主要为B_4O_5(OH)_4~(2-)和B_3O_3(OH)_4~-,分别占液相总硼含量的49.81%和19.54%。在MgCl_2饱和溶液中,主要为B_3O_3(OH)_4~-和B_5O_6OH)_4~-,分别占液相总硼含量的44.57%和40.00%。