铝酸钠溶液渗透系数及恒压热容测定

论文摘要

相对于其它普通电解质溶液而言,铝酸钠溶液体系中的离子存在形态复杂,且随溶液浓度、温度及组成变化而变化,同时NaOH具有很强的腐蚀性,所以对其热力学性质的实验研究都很困难,相关研究还不很充分。本文的研究工作主要包括如下方面：1.运用等压法测定了在303.15K下总碱质量摩尔浓度mNaOHT （mNaOH+mNaAl（OH）4）从0.61mol/kg到5.72mol/kg,苛性比αk（mNaOHT/ mNaAl（OH）4）从1.98到7.04的NaOH-NaAl（OH）4-H20体系的等压平衡浓度和渗透系数,计算了该混合体系的水活度。应用Pitzer模型回归测定的渗透系数,拟合得到了NaOH-NaAl（OH）4-H20体系的Pitzer参数。NaAl（OH）4（aq）的Pitzer纯盐参数为：βNaAl（OH）4（0）=0.020898,βNaAl（OH）4（1）.=0.56195, CNaAl（OH）4Φ=0.0012354,体系混合离子作用参数为θOHAI（OH）4=0.043403,ΨNa+OH-Al（OH）4=-0.006091。根据Pitzer模型计算得到了该体系的各组分平均活度系数随mNaOHT及αk的变化规律。2.采用C80微量热仪测量了温度范围为298.15-363.15 K,总碱质量摩尔浓度mNaOHT为0.88～6.16mol/Kg,苛性比αk为1.9-5,常压条件下NaOH-NaAl（OH）4-H20三元溶液体系的恒压热容。根据溶液的恒压热容数据建立了铝酸钠溶液体系恒压热容与总碱度、苛性比及温度的关系式。同时还运用恒压热容数据计算了铝酸钠溶液的表观摩尔恒压热容（CpΦ）研究了其随温度、浓度及1/ak的变化规律。研究结果表明：铝酸钠溶液的表观摩尔热容CpΦ与体系的1/ak成线性关系。3.采用红外光谱研究了硅对铝酸钠溶液的结构的影响,研究表明随着Si02含量的增加溶液中Al-O-Si键增多。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 电解质溶液理论的进展
• 1.1.1 Debye-Huckle电解质溶液理论
• 1.1.2 Pitzer离子作用模型
• 1.1.3 其它模型
• 1.1.4 现代电解质溶液理论研究的发展方向
• 1.2 电解质溶液热力学性质的研究方法
• 1.2.1 等压法
• 1.2.2 量热法
• 1.2.3 电动势法
• 1.3 铝酸钠溶液化学研究进展
• 1.3.1 铝酸根离子在溶液体系中的存在形态
• 1.3.2 铝酸钠溶液热力学性质的研究
• 1.4 课题的提出和研究内容
• 第二章 303.15K下铝酸钠溶液渗透系数的测定及离子相互作用模型
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 储备液的制备及分析
• 2.2.4 实验设备
• 2.2.5 实验步骤
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 等压杯内溶液称量校准
• 2.3.2 设备及方法的验证
• 2.3.3 303.15K下铝酸钠溶液渗透系数的测定
• 2.3.4 实验结果及溶液渗透系数的计算
• 2.4 铝酸钠溶液的Pitzer离子相互作用模型
• 4-H₂O溶液体系平均活度系数的计算'>2.5 NaOH-NaAl（OH）₄-H₂O溶液体系平均活度系数的计算
• 2.6 小结
• 4-H₂O三元体系恒压热容研究'>第三章 NaOH-NaAl（OH）₄-H₂O三元体系恒压热容研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 试剂和溶液
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验方法及基本原理
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 仪器和实验方法准确性的校准
• 4-H₂O溶液体系的恒压热容'>3.3.2 NaOH-NaAl（OH）₄-H₂O溶液体系的恒压热容
• 3.3.3 体系恒压热容与浓度及组成的关系式的建立
• 3.3.4 铝酸钠溶液表观摩尔恒压热容的计算
• 3.4 小结
• 第四章 硅对铝酸钠溶液结构影响的红外光谱的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 硅铝酸钠溶液的制备
• 4.2.3 含量的分析
• 4.2.4 仪器设备
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间主要的研究成果