三元体系Li+, Cs+//SO42--H2O 298 K稳定相平衡研究

孙玖; 王如燕; 侯向阳; 吴林鑫; 陈佩君; 曾英; 于旭东

doi:10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.02.011

三元体系Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O 298 K稳定相平衡研究

1.
成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都 610059

2.
中国石油新疆油田分公司，新疆克拉玛依 834000

3.
攀西战略矿产资源综合利用四川省协同创新中心，四川成都 610059

基金项目:
国家自然科学基金—盐湖联合基金（U1607121）；国家自然科学基金（41473059）

详细信息

作者简介: 孙玖(1991-), 男, 汉族, 四川省德阳市人, 硕士研究生, 主要研究方向为相平衡与相分离技术, E-mail:sunjiu999@qq.com

通讯作者: 曾英, 教授, 博士生导师, 应用化学专业, 主要研究方向为矿产资源综合利用, E-mail:zengyster@163.com

中图分类号: O642.4⁺2

收稿日期: 2018-11-19

刊出日期: 2019-04-25

Stable Phase Equilibrium in the Ternary System Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O at 298 K

1.
College of Materials and Chemistry & Chemical Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China

2.
Xinjiang Oilfield Company, PetroChina, Karamay 834000, China

3.
Sichuan Collaborative Innovation Center of Panxi Strategic Mineral Resources Multi-purpose Utilization, Chengdu 610059, China

More Information

Corresponding author: ZENG Ying, zengyster@163.com

Received Date: 19 November 2018

Publish Date: 25 April 2019

摘要

摘要:
采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li⁺，Cs⁺//SO₄^2--H₂O 298 K稳定相平衡关系。测定了平衡液相各组分溶解度、密度和折光率数据并绘制了相应的等温平衡相图、密度-组成图和折光率-组成图。结果表明：该体系属于复杂体系，有复盐3Li₂SO₄·Cs₂SO₄·2H₂O和Li₂SO₄·Cs₂SO₄形成；其稳定相图由4个固相结晶区、4条单变量曲线和3个相称共饱点组成，4个固相结晶区分别对应Li₂SO₄·H₂O、3Li₂SO₄·Cs₂SO₄·2H₂O、Li₂SO₄·Cs₂SO₄和Cs₂SO₄。
- 稳定相平衡 /
- 锂 /
- 铯 /
- 溶解度 /
- 复盐
Abstract:
The stable phase equilibria of the ternary system Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O at 298 K were studied using isothermal solubility equilibrium method. The solubility, density and refractive index of the equilibrium liquid phase were measured and the corresponding equilibrium phase diagram, density-composition diagram and refractive index-composition diagram were plotted. The results indicated that the system is a complex one with the formation of double salts, such as 3Li₂SO₄·Cs₂SO₄·2H₂O and Li₂SO₄·Cs₂SO₄. The stable phase diagram consists of four solid phase crystallization zones, four univariate curves and three commensurate invariant points. The four solid phase crystallization zones correspond to the salts of Li₂SO₄·H₂O, 3Li₂SO₄·Cs₂SO₄·2H₂O, Li₂SO₄·Cs₂SO₄ and Cs₂SO₄.
- stable phase diagram /
- lithium /
- cesium /
- solubility /
- double salt

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图 1 三元体系Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O 298 K稳定相图及局部放大图

Figure 1.

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图 2 共饱点A对应的平衡固相的XRD图

Figure 2.

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图 3 共饱点B对应的平衡固相的XRD图

Figure 3.

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图 4 共饱点C对应的平衡固相的XRD图

Figure 4.

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图 5 三元体系Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O 298 K平衡液相密度-组成图

Figure 5.

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图 6 三元体系Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O 298 K平衡液相折光率-组成图

Figure 6.

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表 1 三元体系Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O 298 K溶解度、密度、折光率测定值

Table 1. Measured values of solubility, density and refractive index of the ternary system Li⁺, Cs⁺//SO₄^2--H₂O at 298 K

序号	密度/ρ(g·cm^-3)	折光率/ nD	平衡液相组成/%		湿固相组成/%		平衡固相
序号	密度/ρ(g·cm^-3)	折光率/ nD	w(Li₂SO₄)	w(Cs₂SO₄)	w(Li₂SO₄)	w(Cs₂SO₄)	平衡固相
1, M	1.223 0	1.372 8	25.85	0.00	-	-	LS
2	1.214 7	1.371 4	23.98	1.65	46.71	2.12	LS
3	1.214 0	1.370 3	23.07	2.15	44.81	2.31	LS
4	1.211 6	1.369 4	22.60	2.51	37.80	3.27	LS
5	1.209 6	1.368 5	21.64	3.12	42.19	3.24	LS
6	1.209 4	1.367 5	20.63	4.37	45.45	3.69	LS
7	1.209 2	1.367 3	19.45	5.36	40.41	3.52	LS
8	1.209 0	1.366 6	18.23	7.85	40.61	4.18	LS
9, A	1.208 8	1.366 9	17.77	8.82	45.01	13.85	LS+LCS
10	1.234 7	1.368 0	16.90	10.04	45.38	41.69	LCS
11	1.250 6	1.368 4	16.09	12.33	45.12	42.57	LCS
12	1.279 3	1.369 7	15.25	14.53	41.97	40.06	LCS
13	1.300 5	1.370 5	14.50	16.52	45.18	42.98	LCS
14	1.312 9	1.371 8	13.71	18.39	45.57	43.22	LCS
15	1.318 8	1.374 5	13.08	21.10	45.80	43.43	LCS
16, B	1.372 7	1.376 5	12.32	23.15	39.78	48.60	LCS+LC
17	1.390 5	1.376 5	12.32	24.74	24.38	72.30	LC
18	1.399 0	1.376 6	11.53	26.70	23.20	74.36	LC
19	1.417 0	1.377 1	10.49	29.07	22.66	75.94	LC
20	1.444 5	1.377 9	9.92	31.20	22.76	76.60	LC
21	1.467 8	1.378 6	8.86	32.06	22.21	75.96	LC
22	1.461 2	1.379 2	8.04	34.70	23.62	70.66	LC
23	1.503 2	1.380 5	7.60	36.54	22.94	76.28	LC
24	1.513 7	1.381 0	6.33	39.88	21.49	70.48	LC
25	1.547 1	1.382 9	5.74	41.96	22.30	72.47	LC
26	1.537 2	1.382 3	5.76	43.10	21.89	70.41	LC
27	1.691 9	1.391 0	3.32	51.13	20.90	74.06	LC
28	1.746 6	1.394 5	2.61	53.72	22.67	71.56	LC
29	1.737 4	1.394 4	2.71	53.86	21.63	72.60	LC
30	1.810 8	1.398 5	2.04	56.60	21.56	71.70	LC
31	1.867 7	1.401 7	1.62	58.84	21.29	73.70	LC
32	1.933 7	1.407 0	1.23	61.44	23.33	76.22	LC
33	1.954 1	1.407 5	1.14	62.35	22.41	73.85	LC
34	2.019 4	1.411 5	0.87	64.87	0.07	95.41	LC
35, C	2.004 3	1.411 5	0.75	65.33	9.58	88.56	LC+CS
36, N	2.010 8	1.411 6	0.00	65.10	-	-	CS
注: LS-Li₂SO₄·H₂O; LC-Li₂SO₄·Cs₂SO₄; LCS-3Li₂SO₄·Cs₂SO₄·2H₂O; CS-Cs₂SO₄。

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