氯鹽水溶液活度系數(shù)測算新方法探索研究.pdf

1、電解質(zhì)溶液可作為許多有機(jī)和無機(jī)反應(yīng)的良好媒介，在生物、制藥、濕法冶金、化學(xué)化工、材料合成、環(huán)境治理、能源等領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用前景。電解質(zhì)溶液活度系數(shù)是溶液熱力學(xué)研究中的重要參數(shù)，它集中反映了指定溶劑中離子之間及離子與溶劑分子之間的相互作用，對(duì)離子溶劑化、離子締合及溶液結(jié)構(gòu)的研究具有重要意義。由于氯鹽水溶液廣泛存在于海水、鹽湖以及化工等工業(yè)領(lǐng)域中，對(duì)氯鹽水溶液熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究有助于深入了解氯鹽水溶液中的組分行為，進(jìn)而可以有效指導(dǎo)生產(chǎn)

2、實(shí)踐和鹽湖資源開發(fā)。本課題的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)采用最大氣泡壓力法測定了298.15K、常壓、不同離子強(qiáng)度下CoCl2-H2O、NiCl2-H2O、CuCl2-H2O、NaCl-H2O和KCl-H2O體系的表面張力，通過回歸分析得到了電解質(zhì)水溶液表面張力與離子平均質(zhì)量摩爾濃度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，分析了表面張力隨離子平均質(zhì)量摩爾濃度的變化規(guī)律，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)表面張力與濃度呈較好的線性關(guān)系，在低濃度范圍內(nèi)線性相關(guān)

3、性更強(qiáng)。
　　(2)基于Gibbs吸附等溫式和氣液界面吸附公式，首次推導(dǎo)得出了表面張力與活度的關(guān)聯(lián)式，該關(guān)聯(lián)式含有兩個(gè)與體系溫度和性質(zhì)有關(guān)的參數(shù);提出了一個(gè)含五個(gè)參數(shù)的活度系數(shù)公式，通過關(guān)聯(lián)該活度系數(shù)公式和表面張力與活度的關(guān)聯(lián)式，確定了求算活度系數(shù)公式待定參數(shù)的方法;利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別擬合得到了五組電解質(zhì)水溶液體系活度系數(shù)計(jì)算新模型的待定參數(shù)，擬合所得結(jié)果比較理想。
　　(3)為了驗(yàn)證該活度系數(shù)計(jì)算新模型的適用范圍和精確程度，

4、分別用Pitzer方程和本文提出的新模型計(jì)算得到了一定濃度下氯鹽水溶液的活度系數(shù)，將兩組計(jì)算值分別于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)相比，得到了活度系數(shù)隨離子平均質(zhì)量摩爾濃度變化的規(guī)律。結(jié)果表明除了氯化銅水溶液體系外，由Pitzer方程計(jì)算得到的活度系數(shù)均與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)值吻合很好;本文提出的活度系數(shù)計(jì)算新模型可以很好地測算氯化鈷、氯化鎳和氯化鈉水溶液的活度系數(shù)，證明通過測定電解質(zhì)水溶液表面張力的方法來測算其活度是可行的，但利用該模型預(yù)測氯化銅和氯化鉀水溶液體系時(shí)所