298.16K时Na~ ,Mg~(2 )//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-,H_2O体系中NaCl饱和区域相平衡

采用等温溶解平衡法研究了五元体系Na ,Mg2 //Cl-,SO42-,NO3-,H2O在298.16K下氯化钠饱和平衡体系的溶解度,获得了相应的投影干盐图、氯图和水图.研究结果表明,在298·16K下氯化钠饱和时,该五元体系投影干盐图由8个二盐共饱和的双变面、13条三盐共饱的单变线和6个四盐共饱的零变点构成,存在两种复盐,8个二盐共饱双变面分别对应于NaCl NaNO3,NaCl Na2SO4,NaCl MgCl2·6H2O,NaCl MgSO4·Na2SO4·4H2O,NaCl Mg(NO3)2·6H2O,NaCl NaNO3·Na2SO4·2H2O,NaCl MgSO4·7H2O和NaCl MgSO4·(1~6)H2O.讨论了该相图在新疆硝酸盐矿开发利用过程中的应用.     

298.16 K时Na+, Mg2+//Cl-, SO42-, NO3-, H2O体系中NaCl饱和区域相平衡

采用等温溶解平衡法研究了五元体系Na+, Mg2+//Cl-, SO42-, NO3-, H2O在298.16 K下氯化钠饱和平衡体系的溶解度, 获得了相应的投影干盐图、氯图和水图. 研究结果表明, 在298.16 K下氯化钠饱和时, 该五元体系投影干盐图由8个二盐共饱和的双变面、13条三盐共饱的单变线和6个四盐共饱的零变点构成, 存在两种复盐, 8个二盐共饱双变面分别对应于NaCl+NaNO3, NaCl+Na2SO4, NaCl+MgCl2·6H2O, NaCl+MgSO4·Na2SO4·4H2O, NaCl+Mg(NO3)2·6H2O, NaCl+NaNO3·Na2SO4·2H2O, NaCl+MgSO4·7H2O 和NaCl+MgSO4·(1—6)H2O. 讨论了该相图在新疆硝酸盐矿开发利用过程中的应用.     

Na+, K+, Mg2+∥Cl-, SO2-4-H2O五元体系35 ℃介稳相图研究

研究得出（Na+, K+, Mg2+∥Cl-, SO2-4-H2O）五元体系35 ℃时的介稳溶解度数据,绘制了该体系35 ℃的介稳相图,共有9个为氯化钠所饱和的结晶区域：氯化钾、钾芒硝（3K2SO4*Na2SO4）、钾镁矾（K2SO4*MgSO4*4H2O）、钾盐镁矾（KCl*MgSO4*2.75H2O）、光卤石（KCl*MgCl2*6H2O）、白钠镁矾（Na2SO4*MgSO4*4H2O）、硫酸钠、六水硫酸镁（MgSO4*6H2O）和水氯镁石（MgCl2*6H2O）. 所得35 ℃介稳相图与Vant Hoff 25 ℃稳定相图比较有较大区别：软钾镁矾（K2SO4*MgSO4*6H2O）、七水硫酸镁、五水硫酸镁及四水硫酸镁结晶区域消失,钾镁矾和钾盐镁矾结晶区域显著扩大. 所得35 ℃介稳相图与25 ℃介稳相图区别很大：软钾镁矾和七水硫酸镁结晶区域消失,同时出现了钾镁矾和钾盐镁矾的结晶区域. 在该五元体系35 ℃介稳相平衡研究中发现析出的是钾盐镁矾的低水化合物（KCl*MgSO4*2.75H2O）.     

五元交互体系Li+,Na+,K+//CO2-3,Cl--H2O在298.15 K的相平衡研究

针对西藏扎布耶盐湖卤水组成, 采用等温溶解平衡法研究了五元交互体系Li+, Na+, K+// CO2-3, Cl--H2O 于298.15 K时的相平衡, 并绘制了相图(空间立体图和Li2CO3饱和的投影图). 结果表明, 该五元体系相图含有7个结晶区、 13条单变量线和4个无变量点. 7个结晶区由6个单盐结晶区和1个复盐结晶区组成, 分别为LiCl*H2O, NaCl, KCl, Li2CO3, K2CO3*3/2H2O, Na2CO3*10H2O和NaKCO3*6H2O, 没有形成固溶体和天然碱(Na2CO3*NaHCO3*2H2O). 4个无变量点标记成K1, K2, K3和K4, 所对应的平衡固相盐分别是: Li2CO3+NaKCO3*6H2O+Na2CO3*10H2O+KCl, Li2CO3+NaKCO3*6H2O+K2CO3*3/2H2O+KCl, Li2CO3+NaCl+KCl+LiCl*H2O和Li2CO3+NaCl+Na2CO3*10H2O+KCl.     

273 K下Na2CO3-Na2SO4-Na2B4O7-H2O四元体系介稳相平衡的实验研究

采用等温蒸发法研究了四元体系Na2CO3-Na2SO4-Na2B4O7-H2O在273 K时的介稳相平衡及平衡液相的密度. 利用溶解度数据绘制了该四元体系273 K下的相图. 研究结果表明, 该四元体系有异成分复盐2Na2SO4·Na2CO3形成. 相图中有2个共饱点、5条单变量曲线和4个结晶相区. 4个结晶相区分别为盐Na2CO3·10H2O, Na2SO4·10H2O, Na2B4O7·10H2O和2Na2SO4·Na2CO3的结晶区. 复盐2Na2SO4·Na2CO3同时存在于包含Na2CO3-Na2SO4-H2O三元体系的其它四元体系或高元体系中. 在273 K介稳平衡相图中, 碳酸钠以Na2CO3·10H2O形式析出; 硫酸钠以Na2SO4·10H2O的形式析出; 硼酸钠的完整分子式为Na2B4O5(OH)4·8H2O. Na2CO3对Na2B4O7有盐析作用.     

Li~ ,Na~ //SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O交互四元体系288K介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究了四元体系Li ,Na //SO42-,B4O72--H2O288K介稳相平衡及平衡液相物化性质(密度、电导率、折光率、粘度和pH值),测定了该四元体系288K条件下介稳平衡溶液溶解度及物化性质。根据实验数据绘制了相应的介稳相图及物化性质组成图。研究发现:该体系介稳平衡中有复盐Li2SO·4Na2SO4形成。其介稳相图中有3个共饱和点,7条单变量曲线,平衡固相为:Li2SO·4H2O,Na2SO4,Li2SO·4Na2SO4,Li2B4O7·3H2O,Na2B4O·710H2O。复盐Li2SO·4Na2SO4和一水硫酸锂(Li2SO·4H2O)有较小的结晶区,而Li2B4O7·3H2O和Na2B4O7·10H2O有较大的结晶区;该四元体系介稳平衡条件下未发现Na2SO·410H2O的结晶区。     

Solid-liquid Metastable Equilibria in Quaternary System （NaCl＋Na2CO3＋Na2SO4＋H2O） at 273.15 K

The metastable phase equilibria of the quaternary system NaCl+Na2CO3+Na2SO4+H2O were studied at 273.15 K. The salts' solubilities, densities and pH values of the equilibrated solution in this system were determined. According to the experimental data, the metastable equilibrium phase diagram, the diagram of density vs. composition and pH vs. composition diagram were plotted. The phase diagram consists of five univariant curves, four crystallization fields and two invariant points. The four crystallization fields correspond to sodium carbonate decahydrate (Na2CO3·10H2O), sodium sulfate decahydrate(Na2SO4·10H2O), sodium chloride(NaCl) and burkeite(2Na2SO4· Na2CO3), respectively. The crystallization field of sodium sulfate decahydrate(Na2SO4·10H2O) is the largest, which indicates that sodium sulfate is easy to saturate and crystallize from solution at 273.15 K.     

五元体系Li+,Na+//CO32-,So42-,B4O72-H2O 288 K介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究五元体系Li+,Na+//CO32-,SO42-,B4O72--H2O 288 K介稳相平衡关系,测定在288 K条件下的介稳平衡溶液中各组分的溶解度和溶液密度,根据实验数据绘制相应的介稳平衡相图及密度组成图.研究结果表明该五元体系介稳相平衡中有复盐Na3Li(SO4)2·6H2O生成,其介稳相图中有4个共饱点,9条单变量曲线,6个Li2CO3饱和的结晶区分别为LiBO2·8H2O,Na284O7·10H2O,Na2CO3·10H2O,Na2SO4,Li2O4·H2O和复盐Na3Li(SO4)2·6H2O.     

Na+, K+//Cl-, B4O2-7-H2O四元体系273 K介稳相平衡

采用等温蒸发法研究了四元体系Na+, K+//Cl-, B4O2-7-H2O 273 K时的介稳相平衡与相图. 测定了该体系273 K平衡液相中各组分的溶解度及平衡液相的密度; 绘制了该体系的介稳相图. 该四元体系273 K相图由5条溶解度单变量线、4个结晶区及2个共饱和点组成. 体系无复盐或固溶体形成. 四个结晶区分别对应单盐NaCl、KCl、K2B4O7·4H2O 和Na2B4O7·10H2O. 共饱点E1处KCl、NaCl及Na2B4O7·10H2O三盐共饱和,所对应的平衡液相组成为w(Cl-)=29.15%, w(B4O2-7)=0.64%, w(K+)=5.97%, w(Na+)=15.55%; 共饱和点E2处盐KCl、Na2B4O7·10H2O和K2B4O7·4H2O的三盐共饱和, 所对应的平衡液相组成为w(Cl-)=22.84%, w(B4O2-7)=10.98%, w(K+)=28.01%, w(Na+)=1.53%. 同体系298 K时的稳定相图相比, 273 K时硼酸钠的结晶区变大, 而硼酸钾、氯化钠结晶区变小.     

Na2B4O7-Na2SO4-NaCl-H2O四元体系288K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系Na2B4O7-Na2SO4-NaCl-H2O在288 K的相平衡关系,测定了平衡液相的溶解度及其密度。由研究结果知该四元体系为简单共饱和型,无复盐及固溶体形成。根据实验数据绘制了相应的相图。相图中有一个共饱点,三条单变曲线,三个结晶区平衡固相分别为:Na2B4O7·10H2O,Na2SO4·10H2O和NaCl。实验结果表明NaCl对Na2B4O7和Na2SO4有盐析作用,并简要讨论了实验结果。     

四元交互体系Cd2+, Na+//Cl-, SO42——H2O 298 K时的相平衡

采用等温溶解平衡法研究了四元交互体系Cd2+, Na+//Cl-, SO2-4-H2O在298 K的相平衡关系. 研究发现, 该平衡体系存在Na2CdCl4·3H2O复盐相区, 平衡相图中有七条单变度曲线, 三个共饱和点和五个结晶相区. 其平衡固相的结晶区分别为Na2SO4、CdSO4、CdCl2·2.5H2O、Na2CdCl4·3H2O和NaCl. 该四元交互体系平衡液相的物化性质随着Cd2+浓度的增加呈现有规律的变化. 研究结果表明, 镉盐在该体系中的溶解度大, 迁移性强, 增加了土壤环境污染风险.     

低温下Na //Cl-,SO42-,NO3-,H2O体系相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系Na+//Cl-,SO42-,NO-3-H2O在5、0、-5与-15℃下的相平衡关系。结果表明,4个温度下体系无复盐形成,平衡相图的构型基本一致;平衡相图均由3个结晶区(Na2SO4·10H2O、Na Cl和Na NO3)、3条单变量曲线(Na Cl-Na2SO4·10H2O、Na Cl-Na NO3、Na NO3-Na2SO4·10H2O)及1个共饱点(Na Cl-Na NO3-Na2SO4·10H2O)组成;4个温度下的平衡相图相比,随着温度的下降Na2SO4·10H2O结晶区不断扩大,Na Cl和Na NO3结晶区相对缩小;与该体系常温下的平衡相图相比,由于无复盐形成,低温下的相图大为简化。     

Na~+,K~+,Mg~(2+)∥Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O五元体系35℃介稳相图研究

研究得出 (Na+ ,K+ ,Mg2 +∥ Cl-,SO2 -4 -H2 O)五元体系 3 5℃时的介稳溶解度数据 ,绘制了该体系 3 5℃的介稳相图 ,共有 9个为氯化钠所饱和的结晶区域 :氯化钾、钾芒硝 (3 K2 SO4 · Na2 SO4 )、钾镁矾 (K2 SO4· Mg SO4 · 4 H2 O)、钾盐镁矾 (KCl· Mg SO4 · 2 .75H2 O)、光卤石 (KCl· Mg Cl2 · 6H2 O)、白钠镁矾 (Na2 SO4· Mg SO4 · 4 H2 O)、硫酸钠、六水硫酸镁 (Mg SO4 · 6H2 O)和水氯镁石 (Mg Cl2 · 6H2 O) .所得 3 5℃介稳相图与 Van t Hoff2 5℃稳定相图比较有较大区别 :软钾镁矾 (K2 SO4 · Mg SO4 · 6H2 O)、七水硫酸镁、五水硫酸镁及四水硫酸镁结晶区域消失 ,钾镁矾和钾盐镁矾结晶区域显著扩大 .所得 3 5℃介稳相图与 2 5℃介稳相图区别很大 :软钾镁矾和七水硫酸镁结晶区域消失 ,同时出现了钾镁矾和钾盐镁矾的结晶区域 .在该五元体系 3 5℃介稳相平衡研究中发现析出的是钾盐镁矾的低水化合物 (KCl·Mg SO4 · 2 .75H2 O)     

五元体系K2+2,Mg2+∥Cl2-2,SO2-4-CO(NH2)2-H2O及其边界四元体系MgSO4-MgCl2-CO(NH2)2-H2O在25 ℃时的等温溶度研究

报道了五元体系K2+2, Mg2+∥Cl2-2,SO2-4-CO(NH2)2-H2O在脲不饱和区及其边界四元体系MgSO4-MgCl2-CO(NH2)2-H2O在25 ℃时的等温溶度研究结果, 绘制了体系等温溶度的盐分组成图、水量图以及饱和溶液的折光率-组成图. 五元体系在脲的参与下, 交互反应K2Cl2+MgSO4→K2SO4+MgCl2向有利于生成硫酸钾和软钾镁矾K2SO4*MgSO4*6H2O(pic.)的方向进行, 这两者的相区较无脲时明显增大.     

NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O的热分解动力学研究

采用热分析(TG-DTA/DTG)、X射线衍射(XRD)研究了固态物质NH4Al(SO4)2.12H2O在氩气中的热分解过程。热分析结果表明,NH4Al(SO4)2.12H2O在氩气中分5步分解,其质量变化率与理论计算相吻合。XRD结果表明,NH4Al(SO4)2.12H2O热分解的最终产物为Al2O3。用Friedman法对各步分解过程的活化能Ea进行了计算,依此为初始值,采用多元非线性回归法得到各个分解步骤可能的动力学模型和参数。     

Li2Mg2Si4O10F2、H2Mn8O16·1.4H2O和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料 Li2Mg2Si4O10F2(LHT)、 H2Mn8O16@ 1.4H2O(CRYMO)和 Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3(LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质 Fe3+、 K+和 Na+ .实验结果表明,这几种功能材料分别对溶液中的杂质 Fe3+、 K+和 Na+有很高的选择性,除杂效果明显 .分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与 Fe3+、 K+和 Na+的交换行为 .结果表明,在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用 JMAK方程描述.     

MgSO4-Na2SO4-H2O三元体系100 ℃沸腾蒸发非平衡态成盐特征

采用140 ℃恒温热源, 对MgSO4-Na2SO4-H2O体系溶液进行100 ℃恒温沸腾蒸发, 蒸发强度为140～160 g/(h•L), 监测初始析盐点和固相析出后固液相组成随蒸发进程的变化, 总结成盐特征, 提出反映非平衡态成盐特征的初级成盐区、扩展成盐区等概念. 研究发现(1)平衡相图上的同成分复盐3Na2SO4• MgSO4和Na2SO4• MgSO4•2.5H2O变为异成分复盐; (2)对Na2SO4和3Na2SO4•MgSO4的平衡共饱和液蒸发, 首先析出的是Na2SO4, 其单固相析出率为60.86%, 3Na2SO4•MgSO4和Na2SO4•MgSO4•2.5H2O的共饱和液也具有相同特征; (3)蒸发过程的初级成盐区与溶解平衡相区有显著区别. 用硫酸钠的耶涅克指数表示相区宽度, Na2SO4初级成盐区宽度从平衡态的21.02扩大到32.76; 而Na2SO4•MgSO4•2.5H2O则从41.40缩减为25.71; (4)在晶种存在的条件下, 各种盐的成盐区比初级成盐区有不同程度的扩展, 如Na2SO4, 3Na2SO4•MgSO4等盐的成盐区分别扩展了7.72和8.81. 扩展成盐区与初级成盐区的交叠形成了非平衡条件下特有的条件成盐区, 析盐种类取决于晶种的种类.     

Li2Mg2Si4O10F2、H2Mn8O16•1.4H2O和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料Li2Mg2Si4O10F2 (LHT)、H2Mn8O16•1.4H2O (CRYMO)和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3 (LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质Fe3＋、K＋和Na＋.实验结果表明，这几种功能材料分别对溶液中的杂质Fe3＋、K＋和Na＋有很高的选择性，除杂效果明显.分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与Fe3＋、K＋和Na＋的交换行为.结果表明，在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用JMAK方程描述.     

基于莫高窟成盐元素相关系探究壁画盐害作用机理

壁画盐害与壁画的成盐元素种类、盐分迁徙活动以及环境气象条件等密切相关.莫高窟壁画酥碱病变的可溶盐主要为NaCl和Na2SO4,盐的结晶是破坏力的重要来源.本文运用经典溶液化学的研究方法,界定了三元体系NaCl-Na2SO4-H2O于308K,298K,288K,278K,268K的相关系,以此为基础阐释了壁画盐害的发生和发展规律,计算得到了安全含盐量和环境条件的临界数值.研究表明:NaCl的饱和溶解度对温度敏感度不大,它的结晶析出更多的是伴随着水分的蒸发而发生;Na2SO4的饱和溶解度对温度表现较为敏感,它的结晶析出,除了因溶剂水分的蒸发而发生发展之外,还将因温度的降低而产生,他们各自在壁画盐害的发生发展过程中有一定的行为差异,其主导作用的交替点大致在wNa2SO4 /w NaCl=1:3～6左右,即当该体系中Na2SO4的质量比约达30%～15%时,Na2SO4将成为壁画盐害随洞窟温度变化而发生的主导诱因.三元体系NaCl-Na2SO4-H2O中NaCl和Na2SO4在5～35℃的介稳饱和溶解度的测定,取得了与相图相一致的结果.NaCl结晶物质地坚硬、粒度均匀,在壁画盐害表现形式上应以点状疱疹为主;Na2SO4结晶物主要以十水硫酸钠Na2SO4·10H2O的形式析出,质地疏松,易风化,易返潮,所导致的壁画酥碱病变有一定的反复性.Na2SO4的过饱和溶解度大,易富集,易浓缩,结晶区域较大,相应破坏面也较大,在壁画盐害的表现形式应以粉状酥碱为主,如壁画较大面积的空鼓、地仗层酥松等.     

五元交互体系Li+,Na+,K+//CO32-,Cl--H2O在298.15K的相平衡研究

针对西藏扎布耶盐湖卤水组成,采用等温溶解平衡法研究了五元交互体系Li+,Na+,K+//CO32-,Cl--H2O于298.15K时的相平衡,并绘制了相图(空间立体图和Li2CO3饱和的投影图).结果表明,该五元体系相图含有7个结晶区、13条单变量线和4个无变量点.7个结晶区由6个单盐结晶区和1个复盐结晶区组成,分别为LiCl·H2O,NaCl,KCl,Li2CO3,K2CO3·3/2H2O,Na2CO3·10H2O和NaKCO3·6H2O,没有形成固溶体和天然碱(Na2CO3·NaHCO3·2H2O).4个无变量点标记成K1,K2,K3和K4,所对应的平衡固相盐分别是:Li2CO3+NaKCO3·6H2O+Na2CO3·10H2O+KCl,Li2CO3+NaKCO3·6H2O+K2CO3·3/2H2O+KCl,Li2CO3+NaCl+KCl+LiCl·H2O和Li2CO3+NaCl+Na2CO3·10H2O+KCl.