MgSONa2SOH2O三元体系100℃沸腾蒸发非平衡态成盐特征.PDF

2008 年第 66 卷 化 学 学 报 Vol. 66, 2008 第 12 期, 1483～1489 ACTA CHIMICA SINICA No. 12, 1483～1489 ·研究论文· MgSO -Na SO -H O 三元体系 100 ℃沸腾蒸发非平衡态成盐特征 4 2 4 2 周 桓* 崔世广 沙作良 袁建军 (天津科技大学天津海洋资源与化学重点实验室 天津 300457) 摘要 采用 140 ℃恒温热源, 对 MgSO -Na SO -H O 体系溶液进行 100 ℃恒温沸腾蒸发, 蒸发强度为 140～160 g/(h•L), 4 2 4 2 监测初始析盐点和固相析出后固液相组成随蒸发进程的变化, 总结成盐特征, 提出反映非平衡态成盐特征的初级成盐 区、扩展成盐区等概念. 研究发现(1)平衡相图上的同成分复盐 3Na SO • MgSO 和 Na SO • MgSO •2.5H O 变为异成分 2 4 4 2 4 4 2 复盐; (2)对 Na SO 和 3Na SO •MgSO 的平衡共饱和液蒸发, 首先析出的是 Na SO , 其单固相析出率为 60.86%, 2 4 2 4 4 2 4 3Na SO •MgSO 和Na SO •MgSO •2.5H O 的共饱和液也具有相同特征; (3)蒸发过程的初级成盐区与溶解平衡相区有显 2 4 4 2 4 4 2 著区别. 用硫酸钠的耶涅克指数表示相区宽度, Na SO 初级成盐区宽度从平衡态的 21.02 扩大到 32.76; 而 2 4 Na SO •MgSO •2.5H O 则从 41.40 缩减为 25.71; (4)在晶种存在的条件下, 各种盐的成盐区比初级成盐区有不同程度的 2 4 4 2 扩展, 如 Na SO , 3Na SO •MgSO 等盐的成盐区分别扩展了 7.72 和 8.81. 扩展成盐区与初级成盐区的交叠形成了非平 2 4 2 4 4 衡条件下特有的条件成盐区, 析盐种类取决于晶种的种类. 关键词 相图; 沸腾蒸发; 非平衡态; MgSO -Na SO -H O 4 2 4 2 Non-equilibrium Behavior of Salt-forming in Boiling Evaporation Process f