!第!"卷!第#期!$%%"年#月#+?9:;理论在高浓碱性体系电解质溶解度计算中的应用郑平友!!"!余劲松!!张淑萍!!崔朝阳!!刘芙蓉!"!#西安交通大学能源与动力工程学院化学工程系!西安+!&&*0""#中国石化齐鲁股份有限公司氯碱厂!淄博"’’*!!!"&&’(&)(!&收稿!"&&’(!&(!*收修改稿""通讯作者$2(6789$a>bZY!.9Y!Fb"Y*,Z"b体系进行了相平衡实验研究#结合溶解平衡常数计算公式和ZR公式!文中从实验值拟合出多元相互作用系数6!7与离子强度的函数关系式!并将得到的函数关系式应用于文中研究体系溶解度计算!计算值与文献值平均误差为"#$*K!最小误差为&#!)K!说明修改的D8M_=L方程适用于高浓碱性体系溶解度计算#扩大了D8M_=L模型的应用范围#关键词!!#+?9:;理论!碱性体系!溶解度!相互作用系数!!盐类溶解度的测定和计算在化工应用中具有重要意义#盐类的溶解(结晶纯化以及不同盐的复分解转化等都需要有其溶解度数据和相平衡规律作指导#溶解度的测定需大量的实验研究!因此建立一种模型直接计算溶解度是十分必要的#电解质溶液理论自!0"$年,=‘A=(Zo?P9=9创始以来!已经提出了各种理论模型和计算公式!但由于工业实际涉及的电解质溶液组成复杂!理论模型和半经验公式至今仍然不能可靠地应用在这些体系中*!+#D8M_=L模型是一种半经验的统计力学模型!由该理论推导出的活度系数和渗透系数的计算公式!形式简明紧凑*",*+#为方便使用!Z7LQ8=等对其进行改进!整理成为ZR公式*’,++#文献提供的D8M_=L多元交互作用系数6!7较少!且适用浓度范围较低!对于质量摩尔浓度小于%659)PJ的电解质溶液!D8M_=L模型可以很好地预测溶液的热力学性质*)!0+!对于质量摩尔浓度高于%659)PJ的混合电解质溶液!用D8M_=L等提供的6!7计算误差较大!必须针对具体体系做大量的实验和理论研究工作!目前国内外的研究工作都是将6!7当成定值来处理*),!$+#本文由大量实验研究得出6!7是与离子强度有关的函数#隔膜法生产烧碱所得浓碱液为47C>>bZY!.9Y!Fb"Y*,Z"b四元体系!由于"’e时47bZ!47.9在水中的溶解度很大#47bZ为")#*"659)PJ!47.9为%#!**659)PJ%!D8M_=L模型还不能直接应用于该体系#而且在47bZ浓度大于!"659)PJ时该体系的溶解度数据很少*!*,!%+!远远不能满足科研和生产的需要!所以本文实测了"’e时47C>>bZY!.9Y!Fb"Y*,Z"b体系的相平衡数据!得到了47bZ浓度从!"659)PJ到"’659)PJ!浓度梯度为!659)PJ的溶解度数据!并从这些实验数据重新拟合6!7!将ZR公式应用于高浓碱性混合体系溶解度计算!为工业生产烧碱提供了基础数据!而且还扩大了D8M_=L模型的应用范围#!!实验!"!!试剂及实验方法实验中所用47.9!47"Fb*!47bZ皆为分析纯!采用等温法测定47C>>bZY!.9Y!Fb"Y*,Z"b体系电解质溶解度#用去离子水配制一定浓度00*47bZ溶液#配制溶液时要将溶剂加热煮沸以除去水中的.b"%!再加47.9!47"Fb*配制成固,,,液相混合体系!放入水浴恒温槽内!搅拌混合溶解!取清液用滴定法分析液相组成!直至液相各组分稳定不变时说明溶液达到溶解平衡"同时取湿渣分析!以湿渣法确定固相组成#!"’!分析方法bZY$酸碱中和滴定!用酚酞作指示剂#!J酚酞C0&63乙醇C!&63水%#.9Y$调节溶液SZ值为’,0!以B".Lb*为指示剂用硝酸银滴定法测定.9Y含量#Fb"Y*$调节溶液为弱酸性!用钡,2,V-络合滴定法*!++测定Fb"Y*含量#!"0!实验结果及讨论实验结果列于表!#由表!可知当电解质浓度不同时!47C>>bZY!.9Y!Fb"Y*,Z"b体系在达到溶解平衡时所析出的固相分别为47.9!47Fb*!47"Fb*-!&Z"b中的一种或者两种!当47bZ浓度接近"’659)PJ时47.9!47"Fb*在体系中的溶解度较小#表!!’3U时%4V>>MRE($*E(IM’E1)R’M体系溶解度电解质浓度)#659-PJY!%平衡电解质浓度)#659-PJY!%平衡47bZ47.947"Fb*固相7%47bZ47.947"Fb*固相7%�%*’’#&))&&#’)$$!C"�%*’"#*%%&!#’$&""C$�)!"#’)+$!#*00’"C$�!$#+**&!#&&’$"!#&&&$’#"+&*&#$’$)!!#&&!$’#&’*)&#’)!’!C"!#&&$!!#+!"0!#’&’)$"#&%!&*#’%)&&#*)&$!C""#&%!&!#!$"&!#’0$)"C$$#&+$&*#!!!+&#$)’$!C"$#00’"$#)’$’&#&+!!!*#&&...
