一些無機(jī)水合鹽的熱分解動力學(xué)研究.pdf

1、本文通過TG-DSC-QMS-FTIR技術(shù),研究了三種水合硫酸鹽,四種水合硝酸鹽在惰性氣氛下的熱分解過程;同時分別使用了無模式的Ozawa-Flynn-Wall法和多元非線性擬合技術(shù)深入研究了CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O、NiSO4·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Zn(NO3)2·6H2O的脫水及分解過程的動力學(xué)。研究結(jié)果表明:(1)五水硫酸銅晶體中四個水分子與銅離子配位形成[Cu(H2O)4]2+,另一分子水作為

2、結(jié)構(gòu)水存在,CuSO4·5H2O分三步脫水,前兩步脫去4個配位H2O,活化能分別為69.86、95.69 KJ/mol,1g A分別為7.68,11.56,反應(yīng)機(jī)理均為Fn;第三步脫去一分子結(jié)構(gòu)水的活化能為168 KJ/mol,lg A為15.34,反應(yīng)機(jī)理為CnB。(2)七水硫酸亞鐵晶體中六個水分子與亞鐵離子配位形成[Fe(H2O)6]2+,另一個水分子以結(jié)構(gòu)水的形式存在,脫水過程分為三步,前兩步脫去6個配位水分子,第三步脫去一分子結(jié)

3、構(gòu)水,每步反應(yīng)的活化能分別為:81、86.5、167 KJ/mol,lg A分別為8.74、11.8、16.74,反應(yīng)機(jī)理分別為Fl、Fl、Fn。(3)在六水硫酸鎳晶體中,六個水分子均為配位水,其脫水過程分為三步,活化能分別為104、83、95 KJ/mol,lg A為13.9、6.8、9,反應(yīng)機(jī)理均為F2。(4)九水硝酸鐵可分為三步反應(yīng),反應(yīng)的活化能分別為54.04、183.8、208.6KJ/mol,lg A分別為4.99、18.7

4、4、20.59,反應(yīng)機(jī)理均為Fn。(5)六水合硝酸鋅的分解也分為三步反應(yīng),反應(yīng)的活化能52.17、159.24、186 KJ/mol,lg A分別為4.75、10.68、14.7,反應(yīng)機(jī)理分別為Fn,Fl,Fl。
　　 通過對上述含水鹽的熱分解過程和動力學(xué)分析可以發(fā)現(xiàn):(1)水合硫酸鹽的熱分解過程是首先脫去配位水,然后脫去結(jié)構(gòu)水,再發(fā)生硫酸鹽的熱分解。(2)對同一種水合硫酸鹽,其配位水的脫去都是分步進(jìn)行的,但這幾步脫水的反應(yīng)機(jī)理