氯鹽水溶液活度系數(shù)測算新方法探索研究.pdf

1、電解質溶液可作為許多有機和無機反應的良好媒介，在生物、制藥、濕法冶金、化學化工、材料合成、環(huán)境治理、能源等領域具有十分重要的應用前景。電解質溶液活度系數(shù)是溶液熱力學研究中的重要參數(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，對離子溶劑化、離子締合及溶液結構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)領域中，對氯鹽水溶液熱力學性質進行研究有助于深入了解氯鹽水溶液中的組分行為，進而可以有效指導生產

2、實踐和鹽湖資源開發(fā)。本課題的研究內容主要包括以下幾個方面:
　　(1)采用最大氣泡壓力法測定了298.15K、常壓、不同離子強度下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水溶液表面張力與離子平均質量摩爾濃度的經驗關系式，分析了表面張力隨離子平均質量摩爾濃度的變化規(guī)律，在整個實驗濃度范圍內表面張力與濃度呈較好的線性關系，在低濃度范圍內線性相關

3、性更強。
　　(2)基于Gibbs吸附等溫式和氣液界面吸附公式，首次推導得出了表面張力與活度的關聯(lián)式，該關聯(lián)式含有兩個與體系溫度和性質有關的參數(shù);提出了一個含五個參數(shù)的活度系數(shù)公式，通過關聯(lián)該活度系數(shù)公式和表面張力與活度的關聯(lián)式，確定了求算活度系數(shù)公式待定參數(shù)的方法;利用實驗數(shù)據(jù)分別擬合得到了五組電解質水溶液體系活度系數(shù)計算新模型的待定參數(shù)，擬合所得結果比較理想。
　　(3)為了驗證該活度系數(shù)計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算得到了一定濃度下氯鹽水溶液的活度系數(shù)，將兩組計算值分別于文獻數(shù)據(jù)相比，得到了活度系數(shù)隨離子平均質量摩爾濃度變化的規(guī)律。結果表明除了氯化銅水溶液體系外，由Pitzer方程計算得到的活度系數(shù)均與文獻數(shù)據(jù)值吻合很好;本文提出的活度系數(shù)計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，但利用該模型預測氯化銅和氯化鉀水溶液體系時所