五元体系Na+,K+//Cr,Br-,SO42-H2O中的子体系在323K时相平衡理论计算

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目前国内对水盐体系相平衡的研究多集中在常温条件下的实验研究,对于应用电解质溶液理论模型对高温条件下含固溶体水盐体系相平衡溶解度理论研究报道较少,本文采用较为成熟的Pitzer电解质溶液理论模型对含固溶体的相平衡进行了理论计算和模拟。  应用Pitzer电解质理论模型对323K条件下五元体系Na+,K+//Cl-,Br-,SO42--H2O中所含的部分三元子体系和四元子体系进行了理论模拟计算,完成的体系如下:2个含固溶体的三元子体系Na+//Cl-,Br--H2O和K+//Cl-,Br--H2O,2个含固溶体的简单四元体系Na+//Cl-,Br-,SO42--H2O和K+//Cl-,Br-,SO42--H2O,以及2个交互四元体系的Na+,K+//Cl-,SO42--H2O和Na+,K+//Br-,SO42--H2O。  利用三元体系323K条件下Na+//Br-,SO42--H2O和K+//Br-,SO42--H2O相平衡溶解数据,采用Pitzer电解质溶液理论方程,应用多元线性回归的方法拟合了所需要的混合离子参数θBr,SO4,ΨNa,Br,SO4,、ΨK,Br,SO4。这些混合离子参数的拟合为后续四元体系的溶解度理论计算奠定了基础。利用三元体系K+//Cl-,Br--H2O和Na+//Cl-,Br--H2O的相平衡溶解数据和多元线性回归的方法,拟合了固溶体K(Cl,Br)和Na(Cl,Br)溶解平衡常数Ka与固溶体中溴盐摩尔分数之间的关系式。  利用所求的固溶体溶解平衡常数和Pitzer电解质溶液理论计算方程计算得到323K条件下Na+//Cl-,Br--H2O和K+//Cl-,Br--H2O体系相平衡溶解度数据,比较了理论计算数据与等温相平衡实验数据的偏差,并绘制了理论计算相平衡相图。计算结果表明,理论计算结果较好的吻合了实验结果。三元体系Na+//Cl-,Br--H2O和K+//Cl-,Br--H2O体系在323K时平衡相图中均无单盐结晶区,仅有一个氯溴离子完全互溶的固溶体结晶区。  利用所求的固溶体溶解平衡常数,和多元线性回归拟合的所需混合离子参数,应用Pitzer电解质溶解理论模型计算了323K条件下简单四元体系Na+//Cl-,Br-,SO42--H2O和K+//Cl-,Br-,SO42-H2O相平衡溶解度数据,并根据计算数据绘制理论计算相图。发现理论计算相区分布与实验数据相区分布基本一致,相图中仅有一条单变量曲线为固溶体和硫酸盐共饱曲线有两个结晶区,分别为硫酸盐结晶区和固溶体结晶区。  利用线性回归的方法拟合得到的Pitzer混合离子参数θBr,SO4、ΨNa,Br,SO4、ΨK,Br,SO4,应用Pitzer电解质溶液理论模型计算323K条件下的交互四元体系Na+,K+//Cl-,SO42--H2O和Na+,K+//Br-,SO42--H2O的相平衡溶解度数据。通过比较理论计算数据和实验所得数据,发现理论计算与实验研究数据和相图都较为吻合。表明Pitzer方程在有较为准确的参数和溶解平衡常数下对于交互四元体系的理论计算适用。  
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