金屬鹽-有機溶劑-水體系電導率研究.pdf

1、余熱資源廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)過程中，其總量約占燃料完全燃燒熱的17%~67%，可回收率達60%，節(jié)能潛力巨大。將余熱轉換為電能是一種理想的節(jié)能方式，已提出的切實可用的發(fā)電方式有機朗肯循環(huán)發(fā)電技術、低溫汽輪機發(fā)電技術與半導體溫差發(fā)電技術，但均有一定的局限性。本課題組提出一種以逆向電滲析原理為基礎，通過溶液間濃度差實現(xiàn)的熱-電轉換新方法，該方法對余熱品位與熱源波動適應性強，熱-電轉換系統(tǒng)由溶液熱分離部分與逆向電滲析電池部分組成，NaCl水溶液

2、的電導率與離子活度高，適合作為電池部分的工作溶液，但在熱分離時，水的高汽化潛熱會增加溶液熱分離能耗，降低熱-電轉換效率，因此需要找到能同時滿足熱分離過程熱力學特性與逆向電滲析過程電化學特性的工作溶液，其中，電導率與活度系數(shù)是影響熱-電循環(huán)轉換效率最為重要的兩個因素。
　　本文采用電極電導法在較寬濃度范圍內測量了多種金屬鹽-水、金屬鹽-有機溶劑
　?。ù碱悾┒芤后w系與金屬鹽-有機溶劑（醇類）-水三元溶液體系與四元溶液體系電

3、導率，從分子間互相作用的角度分析濃度、溫度、離子半徑和溶劑種類等因素對溶液電導率的影響，并采用Castell-Amis經(jīng)驗方程對部分電導率實驗數(shù)據(jù)進行關聯(lián)。采用電動勢法驗證Na+與Cl-選擇性電極在水相體系中所測Li+與Cl-單個離子活度系數(shù)的準確性。
　　在實驗的基礎上得到以下結論：離子締合與溶劑化作用是決定溶液電導率的主要因素，在測量濃度與一定溫度范圍內，電解質溶液的電導率隨濃度與溫度的升高而增大，部分溶液體系的濃度增加到一定

4、程度時，自由離子數(shù)目不再增加并開始締合為中性離子對，此時體系電導率取得極大值。對于同族離子，溶液電導率隨離子半徑增大而增大。溶劑極性與電解質的溶解度與離解度共同決定體系導電性能。Castell-Amis方程可以很好的關聯(lián)存在電導率極值的溶液體系數(shù)據(jù)。實驗條件下，Na+與Cl-選擇性電極可用于Li+與Cl-單個離子活度系數(shù)的測量。
　　對熱-電轉換循環(huán)系統(tǒng)的工作溶液的選取給出如下建議：LiI–乙醇體系導電性能最優(yōu)，LiCl–乙醇、L