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三元体系Na2B4O7-Na2SO4-H2O 273 K稳定相平衡研究
发布日期:2018-06-12  来源:矿物岩石   浏览次数:34
核心提示:摘要:本文采用了等温溶解平衡法对三元体系Na2B4O7-Na2SO4-H2O273K时进行稳定相平衡研究。测定了该体系平衡时各组分溶解度,根据溶解度数据和固相组成
摘要:本文采用了等温溶解平衡法对三元体系Na2B4O7-Na2SO4-H2O 273 K时进行稳定相平衡研究。测定了该体系平衡时各组分溶解度,根据溶解度数据和固相组成绘制了三元体系Na2B4O7-Na2SO4-H2O 273 K 稳定相图。实验结果表明:该三元体系在273 K时相图包含一个共饱点,两条单变量曲线和两个固相结晶区Na2B4O7·10H2O和Na2SO4·10H2O。共饱点液相组成(质量分数)为:w(Na2B4O7)=0.98%、w(Na2SO4)=4.36%。该三元体系为简单共饱型,无复盐和固溶体形成。
关键字:相平衡;溶解度;四硼酸钠;硫酸钠
1 前言
我国蕴含丰富的盐湖资源。盐湖是一种高浓度液态矿物资源,我国盐湖以数量众多、种类广泛、含有多种稀有元素而著名[1]。位于我国西部的青海省柴达木盆地拥有大量的硫酸盐型盐湖,其中富含一类丰富的硫酸盐、硼酸盐、钾盐和锂盐[2],属于复杂七元体系Li++Na++K++Mg++Cl-+SO42-+B4O72-+H2O的子体系[3]。随着社会的发展与工业的进步,人类对资源的需求逐渐增长,固态资源日益枯竭,对液态资源开发的需求日益突出,盐湖卤水资源的开发利用成为重点。相图与相平衡研究是无机化工生产所必须的基础性研究,开展该盐湖复杂多组份体系多温相平衡及平衡溶液物化性质的研究,对于开发该盐湖资源,制定卤水综合利用方案,是必不可少的基础性研究工作。
近年来,许多国内外学者对含硼酸盐体系进行了研究。桑世华[4,5]等对三体系Li2B4O7- Na2B4O7-H2O,Na2B4O7 -K2B4O7 -H2O 288 下的相平衡研究。王世强[6]对三元体系Li2B4O7-MgB4O7-H2O 298 K和Na2B4O7-MgB4O7-H2O 298 K相平衡研究,发现两个体系均为简单共饱型。曾英[7,8]等在273K下对四元体系 Na+, K+∥CO32-, B4O72--H2O、五元体系K+, Na+∥ CO32-, SO42-, B4O72- -H2O相平衡进行了研究。宋彭生[9,10]等对三元体系Li+//SO42-, B4O72--H2O 和Mg2+//SO42-, B4O72--H2O 25 °C时相平衡进行了研究。青海柴达木盆地冬季气温在273 K左右,目前尚未见到273 K三元体系Na2B4O7-Na2SO4-H2O相关报道,因此对青海柴达木盆地盐湖卤水体系开展复杂多组分低温相平衡的研究,这不仅补充了水盐体系相图的研究,也为合理开发利用盐湖宝贵资源提供科学依据。
2 实验部分
2.1 试剂和仪器
实验试剂:本实验使用试剂有无水Na2SO4(国药集团化学试剂有限公司,纯度≥99.0%);Na2B4O7·5H2O(国药集团化学试剂有限公司,纯度≥99.5%),均为A.R.级(分析纯),其它辅助试剂也均使用A.R.级或基准试剂。去离子水pH≈6.6,电导率<1×10 -5 S·m-1,且配制所需溶液前煮沸除去CO2。
实验仪器:AL104型电子天平(美国Mettler-Toledo公司)精度值为0.0001g;UPT-II-20T型超纯水机(四川优普超纯科技有限公司);SHH-250型恒温箱(重庆英博实验仪器有限公司)温度范围:-15~60 ℃,精度0.1 ℃;HY-5型回旋式振荡器(金坛市科析仪器有限公司);X-ray粉晶衍射仪。
作者:张雯瑶
 
 
 
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