水鹽體系相圖及其應用

第一章緒論1
第一節(jié)水鹽體系1
一、體系與系統(tǒng)1
二、系統(tǒng)的組成及其表示方法2
第二節(jié)相律4
一、相4
二、獨立組分數(shù)4
三、自由度7
四、相律7
五、相圖研究中的其他原理和規(guī)則10
第三節(jié)水鹽體系穩(wěn)定相圖和介穩(wěn)相圖11
一、溶解度和穩(wěn)定相圖11
二、介穩(wěn)溶解度和介穩(wěn)相圖13
第四節(jié)相圖的產(chǎn)生、作用和學習方法14
一、水鹽體系相圖的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢14
二、水鹽體系相圖的作用17
三、相圖的學習目的和方法18
習題一19

第二章二元水鹽體系相圖20
第一節(jié)相圖表示方法20
一、相律特征與坐標系20
二、相圖標繪21
第二節(jié)簡單二元水鹽體系相圖23
一、點線區(qū)的意義23
二、直線規(guī)則24
三、杠桿規(guī)則24
四、等溫蒸發(fā)與冷卻結(jié)晶過程分析25
第三節(jié)復雜二元水鹽體系相圖28
一、穩(wěn)定水合物與不穩(wěn)定水合物28
二、復雜二元相圖的標繪30
三、穩(wěn)定水合物相圖認識32
四、不穩(wěn)定水合物的轉(zhuǎn)溶現(xiàn)象33
五、具有多晶轉(zhuǎn)變的相圖34
第四節(jié)二元水鹽體系相圖物料計算方法36
一、杠桿規(guī)則法36
二、未析出組分法37
三、物料平衡法37
第五節(jié)二元水鹽體系相圖的應用38
一、海鹽生產(chǎn)的相圖分析38
二、氯化鎂生產(chǎn)的相圖分析39
習題二42

第三章三元水鹽體系相圖45
第一節(jié)圖形表示法45
一、相律特征45
二、圖形表示方法45
三、空間立體圖48
四、立體圖的等溫截面圖49
第二節(jié)三元水鹽體系等溫相圖54
一、三元水鹽體系等溫相圖的分類54
二、三元水鹽體系等溫相圖的認識59
三、用堿性物及酸性物表示的等溫相圖61
第三節(jié)直線規(guī)則和杠桿規(guī)則在等溫相圖中的應用64
一、直線規(guī)則和杠桿規(guī)則證明65
二、直線規(guī)則和杠桿規(guī)則的應用65
三、直線規(guī)則和杠桿規(guī)則引申66
第四節(jié)三元體系相圖分析68
一、等溫蒸發(fā)過程分析68
二、鹽析過程分析73
三、變溫過程分析74
四、零變點研究75
第五節(jié)三元體系相圖的應用77
一、鉀石鹽礦的分離提取77
二、粗光鹵石分解制取氯化鉀79
三、硝酸鈉和硝酸鉀的分離提取84
習題三87

第四章四元水鹽體系相圖90
第一節(jié)四元水鹽體系90
一、四元水鹽體系的分類90
二、相律特征90
三、組分間的關(guān)系90
四、濃度表達93
五、狀態(tài)函數(shù)與連續(xù)原理95
第二節(jié)四元體系的相圖基礎96
一、干基平面相圖96
二、棱錐立體相圖97
三、棱柱立體相圖99
四、等溫立體相圖100
五、等溫立體相圖的投影102
六、多溫相圖105
第三節(jié)四元水鹽體系相圖的標繪108
一、相圖標繪的依據(jù)108
二、干基三角形相圖和水圖的標繪108
三、干基正方形相圖和水圖的標繪110
第四節(jié)四元體系相圖的分析113
一、過程向量法113
二、直線規(guī)則與杠桿規(guī)則114
三、相圖的認識116
四、等溫蒸發(fā)過程分析118
五、多溫過程的相圖分析123
習題四125

第五章四元水鹽體系相圖的應用127
第一節(jié)典型工業(yè)過程的相圖分析127
一、察爾汗鹽湖鹵水灘曬光鹵石127
二、海水制鹽128
三、完全轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)硝酸鉀128
四、部分轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)硫酸鉀131
第二節(jié)相圖計算133
一、圖解計算法133
二、解析計算法135
三、物料平衡算法138
第三節(jié)光鹵石分解洗滌過程的相圖分析與計算142
一、等溫蒸發(fā)的析鹽規(guī)律143
二、相圖分析與計算144
第四節(jié)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)硫酸鉀的相圖分析與計算151
一、常溫直接轉(zhuǎn)化151
二、常溫間接轉(zhuǎn)化153
三、多溫完全轉(zhuǎn)化156
習題五158

第六章五元水鹽體系相圖162
第一節(jié)相律特征162
第二節(jié)組分間的關(guān)系和組成表示方法163
一、組分間的關(guān)系163
二、組成的表示方法164
第三節(jié)交互五元體系圖形表示法166
一、等溫立體干基圖166
二、交互五元體系的立體圖166
三、簡化干基圖169
四、水圖和鈉圖173
五、幾種圖形間的聯(lián)系174
第四節(jié)交互五元水鹽體系相圖分析175
一、過程向量法的運用175
二、蒸發(fā)析鹽規(guī)律分析177
三、相平衡界限點及狀態(tài)的確定179
四、量的計算方法185
第五節(jié)簡單五元水鹽體系相圖187
一、等溫立體干基圖187
二、簡化圖形188
三、相圖的運用189
第六節(jié)五元水鹽體系相圖的應用190
一、蒸發(fā)濃縮法從苦鹵中提取氯化鉀190
二、氯化鉀生產(chǎn)中蒸發(fā)保溫過程的分析193
三、氯化鉀生產(chǎn)中澄清液冷卻結(jié)晶過程的分析197
習題六201

第七章介穩(wěn)平衡相圖203
第一節(jié)介穩(wěn)相平衡203
一、介穩(wěn)相平衡203
二、過飽和溶液204
第二節(jié)二元和三元體系介穩(wěn)相圖205
一、二元體系介穩(wěn)相圖206
二、三元體系介穩(wěn)相圖207
第三節(jié)四元體系介穩(wěn)相圖208
第四節(jié)五元體系介穩(wěn)相圖210
一、海水體系在25℃的介穩(wěn)相圖210
二、海水體系在15℃和35℃的介穩(wěn)相圖212
三、含鋰體系多溫介穩(wěn)相圖214
第五節(jié)非平衡態(tài)相圖216
一、硼氧酸鹽體系非平衡態(tài)相圖216
二、沸騰蒸發(fā)非平衡態(tài)相圖216
習題七217

第八章水鹽體系相平衡實驗研究方法218
第一節(jié)水鹽體系穩(wěn)定相平衡218
一、等溫溶解平衡法218
二、變溫法222
第二節(jié)水鹽體系介穩(wěn)相平衡223
一、等溫蒸發(fā)結(jié)晶法223
二、實驗研究方法與實驗裝置224
第三節(jié)固相鑒定224
一、濕固相法224
二、解析法225
三、晶體光學法226
四、其他方法228
第四節(jié)電解質(zhì)溶液熱力學性質(zhì)研究方法229
一、等壓法229
二、電勢法231
三、量熱法231
習題八232

第九章水鹽體系電解質(zhì)溶液理論及應用233
第一節(jié)電解質(zhì)溶液理論發(fā)展概況233
一、經(jīng)典電解質(zhì)溶液理論233
二、半經(jīng)驗模型234
三、統(tǒng)計熱力學模型234
第二節(jié)Pitzer電解質(zhì)溶液理論235
一、單組分電解質(zhì)的Pitzer計算公式236
二、混合電解質(zhì)的Pitzer計算公式238
三、Pitzer模型的拓展241
第三節(jié)電解質(zhì)Pitzer參數(shù)242
一、Pitzer參數(shù)242
二、Pitzer參數(shù)的獲得242
第四節(jié)水鹽體系固液平衡246
一、鹽的溶解平衡常數(shù)246
二、水鹽體系中鹽溶解度的理論計算248
第五節(jié)Pitzer電解質(zhì)溶液理論進行水鹽體系計算程序251
習題九264

習題參考答案265

附錄276
附錄一礦物鹽中英文名稱、縮寫符號和密度276
附錄二相圖計算常用數(shù)據(jù)278
附錄三水合鹽與復鹽的組成279
附錄四化合物與離子間的換算關(guān)系282
附錄五常見天然鹽類及其離子的標準化學位283
附錄六常見電解質(zhì)Pitzer參數(shù)284
附錄七鹽類礦物光性鑒定表288
附錄八海水體系穩(wěn)定相平衡數(shù)據(jù)291

參考文獻324