氢氧化钠分解钼酸铅矿的热力学分析

针对钼酸铅矿的氢氧化钠分解过程,根据电荷平衡和质量平衡的原理,运用热力学数据绘制25 ℃时Pb-Mo-H2O系组分的浓度对数-pH图.利用热力学平衡图对氢氧化钠分解钼酸铅矿的工艺条件进行讨论.研究结果表明:整个pH值范围内可分为3个物质稳定区,即pH＜6.17时为H2MoO4的稳定区;6.17＜pH＜11时为钼酸铅的稳定区;pH＞11时为Pb(OH)2的稳定区,在该范围内随着pH值升高,当Pb(OH)2达到过饱和时,溶液中开始析出Pb(OH)2沉淀,从而实现钼酸铅的碱分解过程.通过对Pb-Mo-H2O系的热力学分析,苛性钠分解彩钼铅矿在一定的pH值下是可行的,但在碱分解过程中Pb2 与羟基形成了配合物,主要是以的形式存在而大量进入溶液,因此,尚需进一步除铅.     

Bi(Ⅲ)-X(Cl~-,NO_3~-)-H_2O体系热力学平衡研究

为确定Bi(Ⅲ ) X(Cl-,NO-3 ) H2 O体系中各固相稳定存在的pH范围 ,运用同时平衡原理和质量平衡原理对Bi(Ⅲ ) X(Cl-,NO-3 ) H2 O体系进行了热力学分析和计算 ,在此基础上绘制了Bi(Ⅲ ) X(Cl-,NO-3 ) H2 O体系在 2 5℃时的各种沉淀物的平衡浓度对数 pH图 ,确定了各种固相沉淀物稳定存在的pH值范围 .结果表明 :溶液中铋离子和氯离子 (硝酸根离子 )的浓度及溶液的pH值是影响各固相稳定存在的重要参数 .由热力学图可得出 :可以直接从溶液中沉淀得到Bi2 O3 ;要得到高纯度的BiOCl或BiONO3 必须严格控制溶液的pH范围 .这为铋的湿法冶金过程和化工产品的湿法生产过程提供了理论依据     

介质阻挡放电去除甲醛的密度泛函分析

采用密度泛函理论对大气压介质阻挡放电非平衡等离子体脱除甲醛进行了研究,建立了反应相对能的计算模型。计算结果证明介质阻挡放电等离子体是常压室温下去除甲醛污染的有效方法,甲醛与OH·、O·和H·等初级自由基的反应均是放热的和热力学有利的过程。O·的主要产生途径是O2直接分解和O2先附着分解再释放电子的过程;通过H2O分解和附着是生成H·和OH·的主要过程;HO2·生成反应中只有2H2O→H2O2+H2是热力学禁阻的反应;HO2·与其他自由基的反应过程均是热力学有利的。通过将笔者的计算结果与以前的实验和理论研究结果对比显示采用密度泛函理论研究介质阻挡放电去除甲醛污染的机理是可行的,说明该方法是对实验的有效和可靠补充。     

H2O2分解反应的不可逆过程热力学

扩展现行的线性不可逆过程热力学理论到远离平衡又没有产生耗散结构的体系,建立非均相体系只存在一个化学反应的反应速率通用方程,并将此反应速率方程应用于H2O2催化分解反应这个经典的动力学问题,分别得到了298K及308K条件下和实测数据吻合的四次关系式·结果表明考虑了高次项后,不可逆过程热力学可以用于远离平衡体系的化学反应·高次近似时,取多少次方对不同的化学反应条件是不同的,这决定于其远离平衡的程度,并且通过对线性不可逆过程热力学扩展的应用为远离平衡的化学反应的研究提供了一种新的方法·     

添加稀土硝酸盐氟碳铈矿的热分解行为

为了寻求较低温度下分解氟碳铈矿的方法,用TG DTA热分析技术研究了添加稀土硝酸盐(质量分数为5%)后氟碳铈矿的热分解过程,并用XRD方法分别对430℃和510℃下焙烧产物进行了物相分析·研究结果表明:430℃下不添加稀土硝酸盐时,氟碳铈矿只是部分分解,加入稀土硝酸盐后可以完全分解,分解产物主要是REOF,2CeO2·CeF3和少量的4CeO2·Ce2O3;510℃下氟碳铈矿完全分解,加入稀土硝酸盐无明显作用·     

难处理金矿浸出预处理过程的电位-pH图

通过热力学计算绘制了298.15 K下FeS2-H2O系、FeAsS-H2O系的电位-pH图,为难处理金矿浸出预处理过程中黄铁矿与毒砂的氧化分解提供了热力学依据.由FeS2-H2O系的电位-pH图可知,黄铁矿可以被O2等氧化剂氧化分解.在水的稳定区范围内,元素硫的稳定区较小,浸出预处理过程中硫基本上以HSO-4,SO24-形式存在.由FeAsS-H2O系的电位-pH图可知,毒砂比黄铁矿更容易被氧化分解.浸出预处理过程应提高氧化电位使毒砂中的砷和硫氧化至最高价脱去,避免亚砷酸盐和元素硫的生成.以难处理金精矿为原料进行加压氧化验证实验,在反应温度180℃、精矿粒度为-0.075 mm~+0.061...     

Cu-Ni-Cl-H2O体系除铜热力学分析

结合已有的热力学数据,对镍阳极液的Cu-Ni-Cl- H2O体系进行热力学平衡计算.计算出pH=2.5时,该体系中Cu2+、Ni2+及其配位络合物离子的平衡常数.绘制出298.15 K时Cu-Ni-Cl-H2O体系中lg c(Me)-c(Cl)T的关系图.结果表明:采用置换沉积的方法可以成功将Cu-Ni-Cl-H2O体...     

H2、O2与Pd反应的平衡压力研究

基于电子与核振动近似方法,应用密度泛函B3P86方法和相对论有效核势SDD计算,结合统计热力学方法, 研究了100K～1000K温度范围内Pd与H2、O2反应的标准生成热力学函数以及反应平衡压力与温度的关系. 结果表明：Pd与H2、O2反应是放热反应,Pd原子吸附H2的放热量大于吸附O2的放热量,温度升高不利于吸附反应进行;Pd对O2的自发吸附温度很低,室温下几乎不能进行,而对H2的自发吸附温度可高达500K以上;在100K~284.394K可自发吸附O2和H2的温度范围内,O2的反应平衡压力比H2的平衡压力高出9~18个数量级. 因此,O2作为杂质气体对目标反应Pd-H2的影响非常有限.     

Li-Fe-Si-H_2O体系的热力学分析

根据已有热力学数据,绘制25℃时Li-Fe-Si-H2O体系各溶解组分的lgc-pH图、Li-Fe-Si-H2O体系主要物种的优势区图和强碱性区域Li-Fe-Si-H2O体系各沉淀的优势区图。利用这些平衡图对液相制备硅酸铁锂的工艺条件进行热力学分析。研究结果表明:控制溶液的碱度是制备磷酸铁锂前驱体Li2H2SiO4·Fe(OH)2的关键因素,若要利用Li+,Fe2+和H2SiO24-在液相形成Li2H2SiO4·Fe(OH)2,则要维持溶液较高的碱度,使得Li+能与H2SiO42-生成Li2H2SiO4沉淀,并且抑制FeH2SiO4的生成,使Fe2+以Fe(OH)2的形式沉淀;溶液体系的碱性越强,Li2H2SiO4·Fe(OH)2的优势区域越宽,更有利于Li2H2SiO4·Fe(OH)2的合成;采用液相法制备硅酸铁锂时,由于pH值大于15,体系的碱度较高,溶液中Fe2+极容易被氧化,故制备过程难以实现;而利用固相法制备硅酸铁锂,其保护性气氛容易控制,工艺简单,流程短,便于实现。     

H2、O2与Pd反应的平衡压力研究

基于电子与核振动近似方法,应用密度泛函B3P86方法和相对论有效核势SDD计算,结合统计热力学方法, 研究了100 K～1000 K温度范围内Pd与H2、O2反应的标准生成热力学函数以及反应平衡压力与温度的关系. 结果表明：Pd与H2、O2反应是放热反应,Pd原子吸附H2的放热量大于吸附O2的放热量,温度升高不利于吸附反应进行;Pd对O2的自发吸附温度很低,室温下几乎不能进行,而对H2的自发吸附温度可高达500 K以上;在100 K~284.394 K可自发吸附O2和H2的温度范围内,O2的反应平衡压力比     

CECE法重水电解分离氚的热力学研究

文章研究了CECE法中D2-含氚重水同位素交换以及电解的热力学问题,即可逆分解电压和2个反应(19-1) 和(19-2)的热力学平衡条件。研究给出了H2O, HDO, D2O, DTO和T2O的可逆分解电压。H2O(0) 与T2O(4)的可逆分解电压的相差为0.047 V,如要保留T2O,则实际的分解电压不能大于H2O的分解电压。同时,导出了这5种氢同位素水的平衡蒸汽压和汽化热与温度(0～100 ℃)的函数关系。从热力学来讲,反应(19-1)和(19-2)的平衡常数都很小,在静态反应中难以实现,如果在流动系统中,则能符合条件Q < K,使反应进行。电解分离氢同位素水的最大的难点是选择性差,可以探索使用光催化分离的方法。     

Cu-S-H2O系和Zn-S-H2O系E-pH图

运用同时平衡原理绘制并讨论了在不同总铜浓度 T(Cu)、总锌浓度 T(Zn)以及总硫浓度 T(S)下 ,Cu- S- H2 O和Zn- S- H2 O系的 E- p H图 .确定某一固体的稳定区时必须同时考虑该物质与体系中所有其它物质的平衡反应 ,当体系中所有固态物质的稳定区确定之后 ,剩下的区域即为溶液相稳定区 .在 Cu- S- H2 O系的 E- p H图中 ,在所研究的条件下没有出现 Cu2 O(s)的稳定区 .对 Cu- S- H2 O和 Zn- S- H2 O系而言 ,在高电势区出现单质硫的稳定区 .图 6 ,参 1     

关于Cu-Cl-H_2O系的平衡研究

本文采用电位—溶解度法测定了 Cu-Cl~--H_2O 系在25℃条件下当 Cu~(2 )和 Cu~ 离子同时存在时的络合反应平衡常数,并得出体系中氯离子的活度系数与其浓度间的关系及适用范围。根据同时平衡原理,对 Cu-Cl~-H_2O 系曲热力学平衡进行了详细的计算和分析,绘制了该体系在25℃下的 E-log[Cl~-]图,得出了对铜湿法冶金具有实际意义的结论。     

微波辐射降解水中高浓度有机物的H2O2综合反应体系研究

以1．0g苯酚溶于1000mL无酚水中作为高浓度的有机物模拟水样组成反应模型,在微波辐射下研究了H2O2综合反应体系H2O2／TiO2;H2O2／Fe^2＋;H2O2／活性炭;H2O2,Fe^2＋／活性炭对水中高浓度苯酚的降解作用,实验测量了H2O2在不同体系中的分解速率,并测量苯酚在这些体系中的分解速率和有机物耗氧量（CODCr）去除率,实验表明H2O2所在体系的分解速率和苯酚的分解速率依次为H2O2,Fe^2＋／活性炭〉H2O2／Fe^2＋〉H2O2／活性炭〉H2O2／TiO2,而体系H2O2／活性炭由于活性炭在微波辐射下有较强的氧化协同作用,该体系对有机物COD呈现出很高的去除率。     

关于Cu-Cl-H_2O系的热力学分析及电位-pH图

本文根据同时平衡原理对Cu—Cl~-—H_2O系进行了全面的热力学分析,并在此基础上绘出了这个体系在25℃下的各种电位-pH图。分析方法所包括的基本观点和计算步骤,原则上适用于一切有多种络合物形成的复杂体系,可导出一系列有用的结果,这些结果无论对理论研究或生产实践都具有重要的意义。     

草酸钙酸分解的热力学分析

为阐明草酸钙渣酸分解过程的热力学,基于同时平衡原理、质量守恒原理、电中性原则,以盐酸和硫酸为分解药剂,计算和绘制草酸钙酸分解的热力学平衡图,并结合实验验证。研究结果表明：单因素实验结果与热力学计算结果的趋势一致,且部分情况的实验值和计算值吻合;草酸钙是较稳定的沉淀,在pH=4～13的范围内,维持较低溶解水平;在盐酸体系中,氯化钙和草酸对草酸钙的溶解有显著抑制作用,而在硫酸体系中,硫酸钙的生成使溶液钙浓度维持在较低水平,从而促进草酸钙的分解;硫酸参与草酸钙分解的反应率随初始酸度增加而增加,硫酸浓度为4 mol/L时,硫酸的反应率可达39.7%;而盐酸的反应率几乎不受初始酸度的影响,维持在5.4%的较低水平。此外,硫酸参与草酸钙分解的反应率随初始草酸浓度增加而下降,但在相同初始草酸浓度下,硫酸参与草酸钙分解的反应率明显比盐酸的高。     

选择性除去氯化钴溶液中铜的热力学分析

根据溶液体系电荷平衡和离子同时平衡原理,通过热力学平衡计算,研究298 K下氯化钴溶液中Co-Cu(Ⅱ)-Cl-H_2O体系金属离子及其配合离子浓度随pH及总氯浓度变化规律,并基于不同的除铜方法进行热力学分析。在Co-Cu(Ⅱ)-Cl-S-H_2O体系中,计算硫化除铜终点各离子的平衡浓度,同时给出除铜终点金属浓度随总硫浓度对数变化关系图和随pH变化关系图。研究结果表明:在Co-Cu(Ⅱ)-Cl-H_2O体系下,铜钴主要以阳离子配合物形式存在,加入还原剂后,在Co-Cu(Ⅰ)-Cl-H_2O体系中,铜主要以阴离子配合物形式存在,钴仍主要以金属自由阳离子形式存在。因此,可以采用阴离子交换树脂深度除铜。随着总硫浓度的增加,铜逐渐沉淀,在除铜终点处恰好能保证钴不沉淀,因此,也可以采用硫化法除铜。     

非均相湿式催化氧化中H2O2的分解

为了考察催化湿式氧化中H2O2分解的影响因素,以CuO/γ-Al2O3为催化剂,模拟苯酚废水为对象,实验研究了该体系中H2O2分解的动力学规律,系统考察了H2O2加入量、催化剂加入量、溶液pH和温度对H2O2分解的影响.研究结果表明,这4个因素对H2O2的分解均有较大影响,在实际过程中应加以控制,以达到最佳效果.     

用硫化氢气体分解硫化钠阳极电解液的热力学分析

直接电解硫化氢碱性溶液(通常用Na2S溶液表示)产生单质硫和氢气的关键问题是单质硫在阳极表面上沉积而导致的阳极钝化. 用硫化氢气体分解Na2S的阳极电解液可以很好地解决这一问题,并对这一方法进行了热力学分析.对简化S-H2O 系的电势-pH图的分析表明,多硫化物Sx2-在碱性溶液中稳定,且随着体系中溶解态物质的总硫浓度T(s)的增加,高级多硫化物的优势区增大.当Na2S阳极电解液与硫化氢气体反应时,固相硫稳定存在于pH较低和H2S 分压较小的环境中.分析表明,当H2S 分压为1atm,溶液pH值小于8时,大多数多硫化物分解为单质硫S、S2-, HS-或H2S(aq.).分析结果对电解产生多硫化物以及用H2S气体分解多硫化物的实际过程具有重要指导意义.图6,表1,参10.     

基于Cu+--In3+--Se2--NH3--L2--Cl--H2O体系的常温全液相法制备CuInSe2粉体

采用同时平衡和质量守恒原理对全液相常温常压法制备CuInSe2( CIS)粉体过程中Cu+-In3+-Se2--NH3-L2--Cl--H2 O体系的热力学平衡进行分析,并绘制一系列的浓度对数lgc-pH值曲线.依据平衡图,发现溶液中[ NH3] T的变化主要影响溶液中[Cu+]T在体系中的浓度变化,[L2-]T的变化主要影响的是体系中[In3+]T的浓度变化,而[Cl-]T的变化对[Cu+]T和[ In3+] T的浓度变化均有影响,并可发现在pH 7.0~8.5时沉淀率最高.依据Cu+-In3+-Se2--NH3-L2--Cl--H2 O体系的同时平衡和质量守恒原理,采用全液相常温常压法,在pH 7.0~8.5条件下制备出粒径在20~50 nm且基本符合标准化学计量比的CIS纳米粉体.