论文部分内容阅读
次磷酸钙作为一种较为常见的次磷酸盐[1]具有非常多的用途。在化工行业中可以用作腐蚀拟制剂、阻燃剂[2]、填充剂[3]、化学镀镍助剂、并可做抗氧化剂、化学分析剂等;在食品行业中可用作食品添加剂;在医药中可用作动物营养补充品[4]。次磷酸钙和次磷酸镁联合使用可以治疗肥胖症[5]为了得到纯度更高、可食用的次磷酸钙,可用氯化钙与次磷酸钠转化来制备。该工艺的设计、优化及控制需要相平衡数据的支持和相图的指导。然而在现有的文献中没有该四元体系的相平衡数据,相关三元体系的数据也很少。为此本文对Ca2+,Na+//Cl-,H2PO2--H2O交互四元体系在323.15 K的固液相平衡开展了研究。具体研究结果如下:（1）次磷酸钙的溶解度研究表明,在0°C-100°C平衡固相均为无水次磷酸钙,随温度升高其溶解度从16.47 g/100H20降到15.56 g/100H20,具有逆溶解度特征。（2 ）固液相平衡研究采用等温溶解平衡法[7],获得了 CaCl2-Ca（H2PO2）2-H2O,Ca（H2PO2）2-NaH2PO2-H2O 两个三元体系相图,CaCl2-Ca（H2PO2）2-H2O 体系如图 1 可见在 323.15 K为简单三元体系,B点为CaCl2.2H2O和Ca（H2PO2）2的共饱点。Ca（H2PO2）2的溶解度小,其结晶区较大,而CaCl2.2H2O的溶解度大,其结晶区较小。Ca（H2PO2）2-NaH2PO2-H2O三元体系,如图2可见,体系中存在无水复盐为NaCa（H2PO2）3,该复盐是一种异成分复盐,其溶解度很小,由相图的特点可见,其中E点是不相称零变量点但F点是相称零变量点。因此当蒸发时G点为该体系的干点,在次磷酸钠中加入次磷酸钙极易形成复盐。（3） Na+,Ca2+//Cr,H2PO2<sub>-H2O四元体系的固液相平衡研宄,四元交互体系相图,该相图由7条两盐共饱线,3个三盐共饱的零变量点,5个单盐固相结晶区组成（如图3）。图中F1为氯化钠,一水次磷酸钠,复盐的的三盐共泡点;F2为次磷酸妈,复盐,氯化钠的三盐共饱点;F3为次磷酸钙,二水氣化钙,氯化钠的三盐共饱点。5个单盐分别为NaCl、NaCa（H2PO2）3、Ca（H2PO2）2、NaH2PO2·H2O,在该四元体系中没有出现新的复盐。该相图中次磷酸妈相区占据大面积范围,表明其溶解度较小,较易结晶析出。Na+,Ca2+//Cr-,H2PO2--H2O交互四元体系中次磷酸钙和氯化钠是稳定盐对,氯化钙和次磷酸钠为不稳定盐对。存在NaCl-Ca（H2PO2）2共饱线,表明可以利用CaCl2和NaH2PO2·H2O配料转化生产次磷酸钙。同时存在NaCl-NaCa（H2PO2）3以及Ca（H2PO2）2-NaCa（H2PO2）3.的共饱线,这两个共饱线的存在,将对次磷酸钠转化生产次磷酸钙的收率和产品的纯度产生影响。