硅酸钠溶液活度及恒压热容测定

论文摘要

硅酸钠溶液在化学工业、铸造业、建筑业、冶金工业有着广泛的用途,许多地球化学过程也涉及到硅酸钠溶液的物理化学性质,尤其是热力学性质。因此研究硅酸钠溶液的热力学性质对于人们的生产实践有着重要的指导作用。本文的研究工作主要包括如下方面：1.采用红外光谱研究了硅酸钠溶液的结构,揭示了结构随模数（SiO2与Na2O的摩尔比）、SiO2浓度和放置时间的变化规律。2.采用等压法测定了313.15K下NaOH-Na2H2SiO4-H2O体系在0.5695～6.4775mol·kg-1的离子强度范围及0.1461-0.3158的模数范围内的渗透系数。应用Pitzer模型回归测定的渗透系数,拟合得到了NaOH-Na2H2SiO4-H2O体系的Pitzer参数。Na2H2SiO4（aq）的Pitzer纯盐参数为：βNa2H2SiO4（0）=-0.92907,βNa2H2SiO4（1）=7.21856,CNB2H2SiO4（Φ）=0.53964,体系混合离子作用参数为：θNa+,H2SiO42-=1,ΨNa+,H2SiO42-,OH=-0.20913。根据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。3.采用C80微量量热仪测定了298-362K下NaOH-Na2H2SiO4-H2O体系在1.2393～6.0928 mol·kg-1的离子强度范围及0.0790-0.4200的模数范围内的恒压热容,并通过对表观摩尔恒压热容实验数据进行模型化,计算得到了表观摩尔恒压热容随离子强度、温度及模数的变化规律。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电解质溶液理论
• 1.2 Pitzer离子相互作用模型
• 1.3 电解质溶液热力学性质的研究方法
• 1.3.1 等压法
• 1.3.2 量热法
• 1.3.3 其他研究方法
• 1.4 硅酸盐溶液化学研究进展
• 1.4.1 硅酸盐在水溶液中的存在形式
• 1.4.2 硅酸盐溶液热力学性质的研究
• 1.5 本课题的提出和研究内容
• 第二章 硅酸钠溶液的结构研究
• 2.1 实验
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 硅酸钠溶液制备方法
• 2.1.3 分析方法
• 2.1.4 实验仪器
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 不同模数硅酸钠溶液的红外光谱表征
• 2.2.2 相同模数下不同浓度硅酸钠溶液的红外光谱表征
• 2.2.3 不同放置时间下硅酸钠溶液的红外光谱表征
• 2.3 本章小结
• 2H₂SiO₄-H₂O体系渗透系数的测定'>第三章 NaOH-Na₂H₂SiO₄-H₂O体系渗透系数的测定
• 3.1 试剂、设备及分析方法
• 3.1.1 试剂和设备
• 3.1.2 储备液的制备方法
• 3.1.3 储备液浓度分析
• 3.2 等压实验装置
• 3.3 实验部分
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 等压杯内溶液的称量校正
• 3.4.2 313.15 K时实验方法可靠性的检验
• 3.4.3 渗透系数的测定
• 3.4.4 Pitzer离子相互作用模型的应用
• 2H₂SiO₄-H₂O体系平均活度系数的计算'>3.4.5 NaOH-Na₂H₂SiO₄-H₂O体系平均活度系数的计算
• 3.5 本章小结
• 2H₂SiO₄-H₂O体系恒压热容研究'>第四章 NaOH-Na₂H₂SiO₄-H₂O体系恒压热容研究
• 4.1 实验
• 4.1.1 溶液配制及分析方法
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 实验原理和方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 C80微量量热仪性能和实验方法可靠性检验
• 4.2.2 硅酸钠溶液恒压热容测量
• 4.2.3 硅酸钠表观摩尔恒压热容的计算及其模型化
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果