NaCl-KCl-H2O体系的体积性质及其与Pitzer模型的相关性研究

本文用高精度数字式振荡管密度计测定了288K至323K温度范围内NaCl?KCl混合溶液的密度,溶液的离子强度范围从0.1到4 mol.kg_^–1。用密度实验值计算了三元体系的超额体积并拟合得到了实验温度和浓度范围内的Pitzer模型参数,模型计算值与实验值的偏差在±0.0004 g.cm_^–3以内。用Pitzer模型计算了不同离子强度下三元体系在298.15K下的混合体积。     

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。     

Li2SO4-Na2SO4-H2O和Li2SO4- K2SO4-H2O溶液的体积性质

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Li₂SO₄ + Na₂SO₄ + H₂O和 Li₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O三元体系的密度。混合溶液的离子强度范围从0.1到4.5 mol.kg_–1,混合溶液中Na₂SO₄和K₂SO₄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。     

273.15K时LiCl-Li2SO4-H2O体系热力学性质的等压研究

0℃下用改进的等压设备和改进的实验方法测定了纯水溶液(LiCl 0.5～9.2mol·kg-1,Li2SO40.3～2.5mol·kg-1)以及混合水溶液(离子强度0.5～9.5mol·kg-1)的水活度和渗透系数.该体系的等水活度线与Zdanovskii规则非理想混合溶液表达式的标准偏差为0.0088,当Li2SO4溶液达到饱和后,用Zdanovskii规则扩展式计算,标准偏差为0.0027.根据Pitzer离子相互作用模型对实验数据进行了理论分析,用本文和不同来源的文献数据拟合求取了0℃下该体系的Pitzer纯盐参数和混合参数,计算值与实验值相吻合.     

NaOH-Na2H2SiO4-H2O体系渗透系数的等压法测定及离子作用模型

采用等压法测定了313.15 K下NaOH-Na₂H₂SiO₄-H₂O体系在0.5695～6.4775 mol•kg^－1的离子强度范围及0.1461～0.3158的模数(SiO₂与Na₂O的物质的量比)范围内的等压平衡浓度, 计算了该混合体系的渗透系数和水活度. 用Pitzer离子相互作用模型对实验结果进行了参数化研究, 拟合求取了Pitzer离子相互作用参数. 用Pitzer模型计算的渗透系数值与实验结果一致, 说明该模型能较好的描述NaOH-Na₂H₂SiO₄-H₂O体系的热力学性质. 用Pitzer模型计算得到了该体系的各组分平均活度系数随离子强度及模数的变化规律, 并与Mckay-Perring方程计算得到的NaOH的平均活度系数进行了比较, 指出Mckay-Perring方程的适用性.     

含锂水盐体系热力学性质研究:LiCl-MgCl~2-H~O体系渗透系数和活度系数的等压测定

25℃下,用等压法测定了单盐水溶液(浓度范围分别为0.5-19.8mol.kg^-1,0.3-6.0mol.kg^-1)以及混合水溶液(离子强度范围为0.6-19.4mol.kg^-1)的水活度和渗透系数,同时测定了LiCl的溶解度.该体系的实验等水活度线符合本工作推导出的Zdanovskii规则扩展式,用Gibbs-Duhem方程和改进的Mckay-perring方法计算了单盐和混合盐水溶液的活度系数.由本实验获得的渗透系数拟合了Pitzer单盐和混合作用参数,检验了Pitzer方程对该体系渗透系数、活度系数和溶解度预测的适用性.用Pitzer方程取本工作得到的参数计算的溶解度与文献实验值基本一致.     

电动势法对LiCl-MgCl2-H2O体系热力学性质的研究

用自制的锂离子选择电极和经典的Ag-AgCl电极, 以电动势法测定了25 ℃时离子强度为0.05—6.0 mol·kg~(-1)范围的LiCl-MgCl_2-H_2O三元体系中LiCl的平均活度系数. 由实验数据, 求出了Pitzer方程、Harned方程和Scatchard方程的参数和系数. 用上述方程计算了LiCl 在该体系中的活度系数, 并与实验值进行比较, 标准偏差小于0.008. 与等压法测定的渗透系数拟合的Pitzer方程参数计算值比较在实验误差范围内. 同时计算了MgCl_2在该体系中的平均活度系数和混合溶液的渗透系数.     

含锂水盐体系热力学性质研究:LiCl-MgCl~2-H~O体系渗透系数和活度系数的等压测定

25℃下,用等压法测定了单盐水溶液(浓度范围分别为0.5-19.8mol.kg^-1,0.3-6.0mol.kg^-1)以及混合水溶液(离子强度范围为0.6-19.4mol.kg^-1)的水活度和渗透系数,同时测定了LiCl的溶解度.该体系的实验等水活度线符合本工作推导出的Zdanovskii规则扩展式,用Gibbs-Duhem方程和改进的Mckay-perring方法计算了单盐和混合盐水溶液的活度系数.由本实验获得的渗透系数拟合了Pitzer单盐和混合作用参数,检验了Pitzer方程对该体系渗透系数、活度系数和溶解度预测的适用性.用Pitzer方程取本工作得到的参数计算的溶解度与文献实验值基本一致.     

308.15K下NaCl-CaCl_2-H_2O体系热力学性质的等压研究

采用等压法研究了308.15K下NaCl-H2O、CaCl2-H2O和NaCl-CaCl2-H2O体系离子强度分别为0.5666～5.9265molkg-1、0.3943～5.5573molkg-1和0.6524～16.6631molkg-1的等压平衡浓度和水活度,计算了渗透系数及饱和蒸汽压,获得了该体系渗透系数和饱和蒸汽压随离子强度的变化规律.应用Pitzer离子相互作用模型,用实验数据用多元线性回归拟合了308.15K下该体系的NaCl和CaCl2的纯盐参数β(0)、β(1)、Cφ分别为0.3181、1.5346、-0.0014和0.07972、0.3067、0.00075,拟合标准偏差分别为0.00072、0.0049;混合离子作用参数θNa,Ca、ψNa,Ca,Cl分别为0.06821、-0.0076,拟合标准偏差为0.0063和0.0064.用Pitzer模型计算的渗透系数与实验结果吻合.本研究为含钠钙海卤水体系热力学模型建立提供了重要的热力学基础数据.     

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.     

NaOH-NaAl(OH)4-H2O溶液体系渗透系数的测定及离子作用模型

用等压法测定了在303.15 K时总碱质量摩尔浓度mNaOH(T)从0.61 mol/kg到5.72 mol/kg, 苛性比αK从1.98到7.04的NaOH-NaAl(OH)4-H2O溶液体系的等压平衡浓度和渗透系数, 并得到该溶液体系的水活度. 用Pitzer模型对实验结果进行了参数化研究, 拟合求得了离子相互作用参数. 用Pitzer模型计算的渗透系数值与实验结果一致. 用获得的参数计算了NaOH和NaAl(OH)4在NaOH-NaAl(OH)4-H2O溶液体系中的活度系数, 其值随总碱质量摩尔浓度的增加呈增加的趋势.     

锰基液流电池电解液的体积性质研究

体积性质是锰基液流电池电解液的重要热力学性质,常用于解释溶液中复杂的离子间相互作用关系。本文在283.15-318.15 K温度范围内,测定了浓度为0.5-3.0 mol/kg的MnSO₄水溶液的密度值,得到了MnSO₄溶液的几个热力学参数和弱分子间的相互作用关系。结合Pitzer电解液表观摩尔体积热力学模型,得到了体积参数β(0)V MX,β(1)V MX和CV MX,而且计算值与实验值的相关系数能够达到0.988。这一研究可以更好地理解锰电解液中离子相互作用机制,为优化电解液成分和提高电池性能提供理论支撑。     

含锂水盐体系热力学性质研究——LiCl-MgCl_2-H_2O体系渗透系数和活度系数的等压测定

25℃下,用等压法测定了单盐水溶液(浓度范围分别为0.5—19.8mol·kg~(-1),0.3—6.0mol·kg~(-1))以及混合水溶液(离子强度范围为0.6—19.4mol·kg~(-1))的水活度和渗透系数,同时测定了LiCl的溶解度.该体系的实验等水活度线符合本工作推导出的Zdanovskii规则扩展式.用(Gibbs-Duhem方程和改进的Mckay-Perring方法计算了单盐和混合盐水溶液的潘度系数.由本实验获得的渗透系数拟合了Pitzer单盐和混合作用参数,检验了Pitzer方程对该体系渗透系数、活度系数和溶解度预测的适用性,用Pitzer方程取本工作得到的参数计算的溶解度与文献实验值基本一致.     

LiCl-Li2B4O7-H2O体系在298.15 K下热力学性质的等压研究

用等压法研究了298.15 K下LiCl-Li2B4O7-H2O体系在不同LiB4O7质量摩尔浓度时的等压平衡浓度,  水活度; 计算了LiCl和Li2B4O7混合盐溶液的渗透系数等热力学性质. 用298.15 K下的实验数据对Pitzer离子相互作用模型进行了参数化研究, 拟合求取了298.15 K下Pitzer离子相互作用参数, 用获得的参数计算了LiCl和Li2B4O7在LiCl-Li2B4O7-H2O体系中的活度系数. Pitzer模型计算的渗透系数值与实验结果一致.     

三元体系NaCl-KCl-H2O35℃活度系数的研究

研究了35℃ NaCl-KCl-H2O三元体系的活度系数.用Na+、 K+和Cl-的离子选择性电极分别测得了(0.1～ 1.5 mmol/L)不同离子强度下该体系中NaCl和KCl的平均活度系数.回归了该体系Pitzer方程的相互作用参数.实验值与计算值最大相对误差为5.6%,而平均相对误差为2.3%.     

LiCl-NaCl-KCl-H2O溶液体系渗透压的分子动力学模拟

盐湖卤水中含有大量的锂、 钾资源, 发展卤水的渗透压预测模型和方法, 对于资源的综合利用具有重要的指导意义. 本文采用分子动力学(MD)方法结合水溶液渗透压模拟(OPAS)技术, 研究了LiCl-NaCl-KCl-H₂O体系的渗透压模拟方法, 计算了298.15 K下体系多种组成和浓度的渗透压, 并将计算结果与实验值和Pitzer模型计算值进行了对比. 结果显示, 模拟计算值与实验值和Pitzer模型计算值渗透压的趋势基本一致, 包括同种溶液不同浓度和同浓度不同溶液之间的渗透压关系. 该方法可以应用于多元混合物体系对渗透压进行定性和半定量的计算.     

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.     

电动势法对LiCl-Li~2SO~4-H~2O体系25℃热力学性质研究

用自制的锂离子选择电极和经典Ag-AgCl电极,测定25℃时LiCl-Li~2SO~4-H~2O三元体系中离子强度0.01～6.0mol.kg^-1的LiCl平均活度系数.,由实验数据,用多元线性回归法求取Pitzer方程、Harned方程的离子作用参数和系数,并用上述方程计算LiCl在混合溶液中的平均活度系数,分别以Inγ~±LiCl和logγ~±LiCl的形式与实验值进行比较,标准偏差均小于0.008.本工作测得的LiCl平均活度系数的自然对数与等压法测定的渗透系数拟合的Pitzer方程参数计算值比较,标准偏差为0.0097.同时计算了Li~2SO~4在该体系中的平均活度系数和混合溶液的渗透系数以及混合超额自由能.     

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.     

298.15K下LiCl-Li2B4O7-H2O体系中LiCl的活度系数和缔合平衡研究

用锂离子选择电极和Ag-AgCl电极测定了298.15K下LiCl-Li2B4O7- H2O体系中离子强度范围为0.01～2.50mol·kg-1、不同Li2B4O7离子强度分数的LiCl的平均活度系数.由实验数据,用迭代法及多元线性回归法,求取了LiB4O- 7离子对的形成计量缔合平衡常数Km及Pitzer离子作用参数,并与实验值比较,标准偏差为0.0138.同时该实验结果与298.15K下LiCl-Li2SO4-H2O体系LiCl平均活度系数的变化趋势进行了比较,得到在0.05～1.0mol·kg-1离子强度范围内LiCl在Li2B4O7介质中平均活度系数随Yb的增大而增大,而在Li2SO4介质中则减小.