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电位-p H图是指反应过程中体系电位与p H之间的关系图。在有限的平面中简明扼要的反映元素在水溶液中复杂的、动态的、均相和非均相化学反应的平衡关系。可直观形象地判断物质的氧化还原能力、优势区域位置及大小、反应进行的方向、酸碱条件等。本文根据同时平衡原理,对25℃、标准大气压下As-Pb-S-H2O体系及相关子体系进行热力学分析,建立物种浓度与E、p H的数学模型,绘制了As-H2O、Pb-H2O、S-H2O、As-Pb-H2O、As-S-H2O、Pb-S-H2O、As-Pb-S-H2O等体系溶解组分优势区域图和Pourbaix图。比较优势区域图和Pourbaix图发现,物种的优势区域和物种浓度、E、p H及体系温度、气相分压等密切相关。研究表明:在Pb-H2O体系优势区域图中,铅溶解组分主要以+2价形式存在于高电势区域。随着体系中总铅浓度的升高,物种Pb OH+、Pb O发生聚合反应生成Pb4(OH)44+、Pb6(OH)84+,而体系中溶解组分Pb2+和HPb O2-的优势区域基本保持不变;在Pourbaix图中,固相组分Pb O、Pb12O17和Pb12O19的稳定区域随总铅浓度升高而明显减小,而固相Pb和Pb O2的区域变化较小。在S-H2O体系的优势区域图中,高价态物种位于电位值较高的氧化区域,而低价态物种分布于低电位还原区域。随着体系中总硫浓度的升高,溶解态S(aq.)的优势区域明显增大,其余组分优势区变化较小;在Pourbaix图中,气相组分和溶解组分液相平衡,气相组分S8、H2S、H(H3)S的稳定区面积随体系总硫浓度增加而明显增大。在As-H2O体系优势区域图中,溶解态物种的分布与物种价态相关,低价态砷物种主要分布在低电势区域,而高价态砷物种则分布在电势较高的区域。各溶解组分优势区大小随体系中总砷浓度变化的影响较小;而Pourbaix图中固相组分主要以单核形式存在,总砷浓度升高有利于固相稳定区的增加。在As-Pb-H2O体系优势区域图中,高电势区域,主要为高价态的砷、铅系溶解态物种,以及砷铅系物种Pb3(As O4)2(aq.)。而在还原性区域,主要为低价态砷、铅系物种。H3As O4、H2As O4-、Pb2+、HAs O2存在酸性区域;HAs O42-、As O43-、HPb O2-形式存在碱性区域;而Pb3(As O4)2的稳定区域位于4<p H<11的区域,随环境p H的改变而受到影响。而Pourbaix图中,固相组分多存在于碱性区域,形式有单核和多核。在As-S-H2O体系优势区域图中,氧化性区域,存在物种主要为五价砷、六价硫溶解态物种;在低电势区域,硫主要以负二价的溶解态物种存在。在碱性区域主要为As O43-、HS-、S2-;而在酸性区域主要为H3As O4、HAs O2、H2S(aq.)、HSO4-。而Pourbaix图中,硫物种主要以气相存在,而砷物种以固相存在,砷硫物种有As2S3、As2S2。在Pb-S-H2O体系优势区域图中,高电势区域,存在物种主要为二价铅、六价硫溶解态物种;电中性区域,铅硫系溶解态物种Pb(HS)2、Pb(HS)3-;在低电势区域,主要为低价态硫溶解态物种。在Pourbaix图中,铅硫系物种有Pb SO4、2Pb O*Pb SO4、3Pb O*Pb SO4、Pb S,但其性质有较大差别。在As-Pb-S-H2O优势区域图中,在高电势区域,存在物种主要为六价硫、五价砷、二价铅及砷铅系溶解态物种;低电势区域,主要为低价硫及铅硫系溶解态物种;而Pourbaix图中,砷硫系物种As2S3、As2S2位于强酸性区域;铅系及砷铅系固相物种主要分布于碱性区域;而铅硫系物种则分布于整个p H范围。在恒温、大气压条件下,对比相同浓度条件下S-H2O体系实验与理论结果发现:其实验结果和理论结果基本相同。六价硫分布于曲线上方的高电势区域;而负二价硫分布于曲线下方的低电势区域。随着体系中总硫浓度的升高,六价硫的稳定区面积减小,负二价硫的稳定区面积有所增加;通过溶液中各形态硫和总硫测定结果的比较,推测在此过程中有单质硫生成。