K+∥Cl-,H2PO4-,(NH2)2CO–H2O和NH4+,K+∥Cl-,(NH2)2CO–H2O体系在313.15 K下相平衡研究

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本文采用等温溶解平衡法研究了三个四元体系K+//Cl-,H2PO4-,CO(NH2)2-H2O、NH4+,K+//Cl-,CO(NH2)2-H2O、K+,NH4+//Cl-,H2PO4--H2O以及两个三元体系K+,NH4+//Cl--H2O、K+//Cl--CO(NH2)2-H2O在313.15 K条件下的固-液相平衡,体系中的平衡固相均用湿渣法结合X射线衍射法共同鉴定,并绘制了相图。与文献报导的不同温度下的相同体系相图进行了比较。研究表明:(1)三元体系K+//Cl--CO(NH2)2-H2O是一个简单体系,相图有一个共饱和点、两条单变量曲线、四个相区。该相图与其它温度下的相图进行比较,结果表明,该体系在不同温度下均是一个简单体系,温度的变化只改变了相区的大小。共饱和点的平衡固相为CO(NH2)2与KCl的简单混合。(2)三元体系K+,NH4+//Cl--H2O是一个部分互溶体系,体系中形成了以KCl为主的(K,NH4)Cl固溶体或以NH4Cl为主的(NH4,K)Cl固溶体,相图有一个共饱和点、两条单变量曲线、六个相区。该相图与其它温度下的相图进行比较,结果表明,该体系在不同温度下仍是一个部分互溶体系,温度的变化改变了相区的大小。共饱和点的平衡固相为(K,NH4)Cl与(NH4,K)Cl固溶体(3)四元体系K+//Cl-,H2PO4-,CO(NH2)2-H2O是一个简单体系,该干盐相图有一个共饱和点、两条单变量曲线、三个结晶区。该干盐相图与其它温度下的干盐相图进行比较,结果表明,该体系在不同温度下均是一个简单四元体系,不同温度下,相图的变化规律基本一致。共饱和点的平衡固相为KCl、KH2PO4、CO(NH2)2的简单混合。(4)四元体系NH4+,K+//Cl-,CO(NH2)2-H2O是一个复杂体系,干盐相图有三个共饱和点、六条单变量曲线、四个结晶区。相图与其它温度下的相图进行比较,结果表明,该体系在不同温度下均是一个复杂四元体系,不同温度下改变了结晶区域的大小,但其相图的变化规律基本一致。(5)四元体系K+,NH4+//Cl-,H2PO4--H2O是一个交互四元体系,相图有两个共饱和点、五条单变量曲线、四个结晶区。该交互四元体系中,NH4H2PO4与KH2PO4形成了以NH4H2PO4为主的(NH4,K)H2PO4固溶体和以KH2PO4为主的(K,NH4)H2PO4固溶体,NH4Cl与KCl形成了以NH4Cl为主的(NH4,K)Cl固溶体和以KCl为主的(K,NH4)Cl固溶体。(6)采用Wilson模型与NRTL模型对三元体系K+//Cl--CO(NH2)2-H2O进行了关联计算,Wilson模型的RAD与RMSD分别为3.25%和0.94;NRTL模型的RAD与RMSD分别为1.97%和0.55,表明实验值与计算值是比较吻合的。采用Pitzer模型、Wilson模型、NRTL模型对三元体系K+,NH4+//Cl--H2O进行了关联计算,结果表明,Pitzer模型中KCl的RAD与RMSD分别为0.04%和0.41,NH4Cl的RAD与RMSD分别为0.01%和0.34。Wilson模型的RAD与RMSD分别为0.1%和0.38;NRTL模型的RAD与RMSD分别为8.78%和2.06。因此,该体系在313.15 K下Pitzer模型、Wilson模型的实验值与计算值吻合较好。
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