稀堿金屬銣、銫鹽—混合溶劑體系平衡溶解度、密度及其相行為研究.pdf

1、稀堿金屬銫是正電性和自然界堿金屬豐度最小的金屬，金屬狀態(tài)類似于銣和鉀。銣是柔軟、有延性、銀白色的金屬，它是第二個正電性金屬和強堿性元素，銣的反應(yīng)和銫、鉀十分相似。由于銣、銫的分散性及稀有性，因此，國內(nèi)外對它們研究的比較少。近年來，隨著對銣、銫的了解，人們發(fā)現(xiàn)進行這一類堿金屬鹽的分離和純化研究具有十分重要的意義。因此，開展此類研究不僅為應(yīng)用研究提供大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而且豐富和發(fā)展了溶液化學(xué)。 論文分為兩部分：第一部分為綜述部分；第二

2、部分為實驗部分。 綜述部分主要介紹了銣、銫及其化合物的存在、分離分析及應(yīng)用等基礎(chǔ)知識，重點對無機鹽一混合溶劑體系，尤其是堿金屬、堿土金屬一混合溶劑體系的研究進行了較為全面的概括和總結(jié)。 實驗部分介紹了實驗方法及實驗結(jié)果。實驗中采用半微量測定裝置及相應(yīng)的取樣技術(shù)和分析方法，首先研究了25℃和35℃時C<,2>H<,5>OH-CsCl/RbCI-H<,2>O三兀體系的相平衡關(guān)系，實驗結(jié)果表明，35℃時C<,2>H<,5>OH

3、-CsCl-H<,2>O三元體系在乙醇質(zhì)量百分含量為10.37％-49.59％之間出現(xiàn)分層現(xiàn)象，而其它體系在所研究的溫度下均沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象，同時用七參數(shù)方程：對飽和體系與不同醇水比例下不飽和體系的折光率和密度進行了擬合，結(jié)果較為滿意。 同時我們還研究了25、35和45℃時ROH-RbBr-H<,2>O(R=CH<,3>-，C<,2>H<,5>-，n-C<,3>H<,7>-，i-C<,3>H<,7>-)三元體系、ROH-CsBr

4、-H<,2>O(R=CH<,3>-，C<,2>H<,5>-，n-C<,3>H<,7->，i-C<,3>H<,7>-)三兀體系及ROH-Rb<,2>SO<,4>-H<,2>O(R=CH<,3>-，C<,2>H<,5>-.n-C<,3>H<,7>-，i-C<,3>H<,7>-)三元體系的溶解度等相平衡關(guān)系。實驗結(jié)果表明，CH<,3>OH/C<,2>H<,5>OH-RbBr/CsBr-H<,2>O體系及CH<,3>OH/C<,2>H<,5>O

5、H/i-C<,3>H<,7>OH-Rb<,2>SO<,4>-H<,2>O在所研究的溫度下均沒有出現(xiàn)分層現(xiàn)象，體系的相圖為一單枝溶解曲線，且發(fā)現(xiàn)在一定溫度下隨著混合溶劑中醇含量的增加，鹽的溶解度顯著降低，同時用ln S=A+Bw<,2>+Cw<,2><'2>+Dw<,2><'3>對溶解度數(shù)據(jù)進行了擬合，其結(jié)果較為滿意。我們用熱重分析儀對平衡體系的平衡固相進行分析，發(fā)現(xiàn)在研究的實驗溫度范圍內(nèi)，體系的平衡固相均為無水鹽，且在25℃時，n-C<

6、,3>H<,7>OH-RbBr-H<,2>O體系的完整相圖中，觀察到五個相區(qū)，分別為L，L+L，L+S(兩個)，2L+S相區(qū)，即非飽和的單液相區(qū)，非飽和的雙液相區(qū)，飽和的單液相區(qū)和飽和的雙液相區(qū)。用五參數(shù)方程lnw<,1>=A+Bw<,2><'0.5>+Cw<,2>+Dw<,2><'2>+Ew<,2><'3>對分層體系的雙液線數(shù)據(jù)進行了擬合，用Othmer-Tobias方程和Bancroft's方程對分層體系的結(jié)線數(shù)據(jù)進行了關(guān)聯(lián)，并給出

7、了方程的參數(shù)及相對標準偏差，結(jié)果較為滿意。其次研究了兩個四元體系的等溫溶解度。在前面三元體系工作的基礎(chǔ)上，研究了n-C<,3>H<,7>OH-RbCl-CsCl-H<,2>O和n-C<,3>H<,7>OH-RbCl-Rb<,2>SO<,4>-H<,2>O兩個四元體系在25℃時不同比例混合鹽對液一液平衡的影響，獲得了三個截面的雙液線組成與非飽和結(jié)線組成，同時得到了兩個四元體系在25℃時的完整相圖，采用經(jīng)過修飾的Eisen-Joffe方程對