结合科研实际辩析化学教学中的两例错误

2011国际化学年的口号是,＂化学：我们的生活,我们的未来＂,重视化学的未来及其对未来生活的影响必须高度关注从青少年开始的化学入门教育。近年化学教学注重引入生活中实例进行解析,如在讲解溶解度曲线变化的应用时,引入＂青海湖地区有一种说法：冬天捞碱,夏天晒盐＂进行解析;也注重化学基本规律的推演与运用,如讲解＂水的电离与溶液的pH＂时,引入碳酸钠溶液随着温度升高时pH变化判断的问题。但是引用例不符合实际,整个青海省也无一个可冬天捞碱的盐湖;涉及＂水的电离与溶液的pH＂的一道高考题的正确答案违背实验事实。     

西藏当雄错碳酸盐型盐湖卤水自然蒸发析盐规律研究

盐湖卤水中蕴藏有许多重要的无机盐资源,是多种无机化学品的重要来源。当雄错盐湖是我国藏北高原典型的碳酸盐型盐湖,卤水中蕴藏有丰富的锂、钾、硼等盐类,当地气候条件非常适宜采用盐田相分离技术进行盐湖卤水的综合开发和利用。本文以Na+,K+/CO32-,SO42-,Cl--H2O五元体系(25℃)介稳相图为指导,通过对当雄错盐湖卤水在湖区现场开展自然蒸发实验研究,考察了卤水中Li、K、B等元素的浓缩富集规律,获得了卤水夏季自然蒸发结晶路线及析盐次序为石盐、水碱、天然碱、钾石盐、钾芒硝、硼砂和碳酸锂,同时分析了夏、冬季卤水自然蒸发浓缩析盐规律的区别,为指导西藏当雄错碳酸盐型盐湖卤水的综合开发利用提供了盐田工艺设计基础和理论依据。     

当雄错盐湖卤水提钾盐田日晒工艺扩大试验研究

西藏现代钾锂硼特种盐湖的钾盐开发将对我国钾盐需求形成有利补充。本文首次采用蒸发结晶、分步分离的方法,进行了当雄错盐湖碳酸盐型卤水提钾多级盐田日晒工艺扩大试验研究。通过对卤水蒸发析盐全过程做化学分析和物料衡算,确定了钾、硼等重要无机元素的成盐类型和析盐阶段,以及锂、铷等稀有元素的富集规律,最终获得了较高品位钾混盐和高浓母卤,并取得了大量第一手数据资料,为今后实现当雄错盐湖卤水钾盐资源的产业化开发提供了切实可靠的中试基础和设计参考。     

青藏高原扎布耶盐湖SZK01孔粘土矿物X射线粉晶衍射分析

青藏高原具有独特的地质地理区位优势,并且是我国最大的盐湖分布区,在其晚第四纪湖相沉积中保存着丰富多彩的古环境信息,可为研究青藏高原对全球变化的响应提供崭新而翔实的科学依据。扎布耶盐湖位于青藏高原腹地北部,对于高精度研究青藏高原更新世晚期以来古气候、古环境变化具有重要意义。选择扎布耶盐湖SZK01孔岩芯粘土矿物为主要研究对象,通过X射线粉晶衍射对其进行定性、定量分析。结果显示粘土矿物种类主要是伊利石（I）、伊利石/蒙皂石混层矿物(I/S)以及少量高岭石(K)和绿泥石(C)。按照粘土矿物种类和含量变化,并综合沉积物矿物组合特征以及δ18O同位素结果,重建扎布耶盐湖115 ka(千年)以来的古气候演化。将结果与扎布耶SZK02孔、格陵兰冰芯、古里雅冰芯δ18O同位素结果对比,将扎布耶盐湖115 ka以来划分为5个阶段：末次间冰期（115～75.5 ka）、末次冰期早阶（75.5～60 ka）、末次冰期间冰阶（60～30.1 ka）、末次盛冰期（30.1～16.7 ka）、冰消期和全新世（16.7 ka以来）,识别出H6-H16个Heinrich事件和71 ka左右的暖事件,说明青藏高原在该时期气候变化具有全球性。特别的是在52～53 ka左右,高岭石含量较低,δ18O值急剧偏负,SZK02孔δ18O也相应偏负,古里雅冰芯δ18O也偏负,说明青藏高原该时段存在冷事件,命名为H5-1。通过该研究综合说明青藏高原在末次冰期早冰阶以来气候变化具有全球性,但也有一定的地域性。     

高镁含硼盐卤体系反常现象解析

高镁含硼盐卤体系中存在"过饱和溶解度"、"稀释成盐"和同名离子"增溶"等反常现象。研究发现:氯化镁溶液在中低浓度时显中性,在高浓度时显酸性,饱和时pH值小于4.5。而各种镁硼酸盐基本都是pH值大于8.0的碱性矿物。水溶液中酸碱难共存,但镁硼酸盐与氯化镁却因具有相同离子而能够在高镁含硼盐卤体系中共存。结合氯化镁溶液特殊酸度变化规律与相关相化学数据可较圆满的解释高镁含硼盐卤体系中的反常现象。     

盐湖卤水蒸发浓缩过程中pH值变化规律研究

实验测定了当雄错、一里坪和多格错仁3个盐湖卤水蒸发浓缩过程中pH值,结果发现卤水浓缩过程中pH值表现趋酸向变化或越碱向变化规律;卤水中氯化钠、硫酸钠和水等大量中性成分随浓缩进行不断减少,则强酸弱碱盐或强碱弱酸盐在体系中所占比例越来越大,其水解推动pH值规律性变化;上述3个盐湖卤水浓缩时pH值变化试验数据反映的规律表明,据卤水化学组成配盐结果,可预先判断浓缩过程中pH值变化趋向;氯化物型和硫酸镁亚型盐湖卤水蒸发浓缩时pH值表现逐渐下降的规律,碱金属的碳酸盐或硼酸盐占较大比例的盐湖卤水蒸发浓缩时pH值表现逐渐上升规律;卤水浓缩过程中pH值变化规律对盐湖资源开发研究具有指导作用。     

多格错仁盐湖卤水冷冻、日晒两步法浓缩制卤研究

藏北无人区的多格错仁盐湖水化学类型为氯化物型,该湖水钾、锂资源品位好;结合自然条件制定该低矿化度卤水在高寒区冬季制卤工艺路线。通过冷冻、日晒两步法成功制得了富含钾、锂的精制卤水;对硫酸钙在该卤水蒸发过程中的过饱和溶解度与石膏缓析现象进行了解析。