五元體系Cd2+,K+,Na+--SO42+,Cl——H2O的三元及四元子體系298K相平衡研究.pdf

1、采用等溫溶解平衡法研究了了五元體系Cd2+,K+,Na+//SO42-,Cl--H2O的子體系298 K時(shí)的相平衡關(guān)系,其中包括3個(gè)三元體系:Cd2+//SO42-,Cl--H2O;Cd2+,K+//Cl--H2O;Cd2+,Na+//Cl--H2O;3個(gè)四元體系:Cd2+,K+//SO42-,Cl--H2O;Cd2+,K+,Na+//SO42--H2O及Cd2+//SO42-,Cl-,NO3--H2O。測定了上述各體系298 K時(shí)平衡

2、液相的溶解度及物化性質(zhì)(密度、折光率、pH值)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了各體系的平衡溶解度圖、水圖及物化性質(zhì)-組成圖。
　　 研究發(fā)現(xiàn),三元體系Cd2+//SO42-,Cl--H2O在298 K溫度下屬于簡單共飽和型,無復(fù)鹽或固溶體生成。相圖有1個(gè)共飽點(diǎn),2條單變量曲線,2個(gè)結(jié)晶區(qū)。結(jié)晶區(qū)對(duì)應(yīng)的平衡固相為3CdSO4·8H2O和CdCl2·H2O,CdCl2·H2O的結(jié)晶區(qū)小于3CdSO4·8H2O的結(jié)晶區(qū)。CdCl2與CdSO4互

3、有鹽析作用。
　　 三元體系Cd2+,K+//Cl--H2O在298 K時(shí)有復(fù)鹽Cd3KCl7·4H2O及KCdCl3產(chǎn)生,無固溶體生成。相圖由3個(gè)無變量點(diǎn),4條單變量曲線和4個(gè)結(jié)晶相區(qū)組成。4個(gè)結(jié)晶區(qū)分別對(duì)應(yīng)于單鹽CdCl2·H2O、KCl及復(fù)鹽Cd3KCl7·4H2O、KCdCl3的結(jié)晶區(qū),結(jié)晶區(qū)。4個(gè)結(jié)晶區(qū)的大小依次為:KCdCl3>KCl>Cd3KCl7·4H2O>CdCl2·H2O。
　　 298 K時(shí)三元體系

4、Cd2+,Na+//Cl--H2O有復(fù)鹽Na2CdCl4·3H2O生成。相圖含有2個(gè)無變量點(diǎn),3條單變量曲線,3個(gè)等溫結(jié)晶相區(qū)組成。結(jié)晶相區(qū)分別對(duì)應(yīng)于鹽CdCl2·5/2H2O,NaCl及復(fù)鹽Na2CdCl3·3H2O。3個(gè)結(jié)晶區(qū)的大小依次為:NaCl>Na2CdCl4·3H2O>CdCl2·H2O,故各鹽的溶解度大小依次為:CdCl2·H2O>Na2CdCl4·3H2O>NaCl。研究表明該體系中氯化鎘的溶解度較大,因此鎘離子在土壤溶

5、液中遷移性強(qiáng),增加了對(duì)土壤環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。并且當(dāng)土壤溶液中Na+,Cd2+與Cl-同時(shí)存在,達(dá)平衡時(shí),鎘鹽對(duì)鈉鹽有鹽析作用,促進(jìn)Na+從土壤溶液中析出。
　　 四元體系Cd2+//SO42-,Cl-,NO3--H2O298 K時(shí)屬于簡單共飽和型,體系中無復(fù)鹽及固溶體生成,其相圖含有1個(gè)共飽點(diǎn),3條單變量曲線和3個(gè)固相結(jié)晶區(qū)。結(jié)晶區(qū)分別對(duì)應(yīng)于鹽CdCl2·H2O,CdSO4·H2O和Cd(NO3)2·8H2O。其中硝酸鎘的結(jié)晶區(qū)最小

6、,硫酸鎘的結(jié)晶區(qū)最大。3種鹽的溶解度大小依次為:Cd(NO3)2>CdCl2>CdSO4,表明當(dāng)該體系達(dá)固-液相平衡時(shí),土壤溶液中以硝酸鹽形式存在的鎘的遷移能力較另外兩種形式的強(qiáng),其對(duì)土壤環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)較大。研究還發(fā)現(xiàn)共存鹽Cd(NO3)2、CdCl2對(duì)硫酸鎘具有鹽析作用。
　　 交互四元體系Cd2+,K+//SO42-,Cl--H2O在298 K時(shí)的相圖有3個(gè)無變量點(diǎn),7條單變量曲線和5個(gè)結(jié)晶相區(qū)。5個(gè)結(jié)晶相區(qū)分別為:K2SO,

7、KCl,CdCl2·H2O,Cd3KCl7·4H2O,3CdSO4·8H2O；各鹽的結(jié)晶區(qū)大小依次為:K2SO4>KCl>3CdSO4·8H2O>Cd3KCl7·4H2O>CdCl2·H2O,其溶解度順序?yàn)?K2SO4

8、42-同時(shí)存在,達(dá)固液平衡時(shí),鎘鹽對(duì)鉀鹽有鹽析作用,促進(jìn)K+從土壤溶液中析出。
　　 298 K時(shí)四元體系Na+,K+,Cd2+//SO42--H2O為復(fù)雜共飽和型,有復(fù)鹽Na2SO4·3K2SO4生成,其相圖含有5條單變量曲線,2個(gè)共飽點(diǎn)和4個(gè)結(jié)晶區(qū)。4個(gè)結(jié)晶區(qū)分別對(duì)應(yīng)于鹽K2SO4、Na2SO4·3K2SO4、Na2SO4·10H2O和CdSO4·H2O。各鹽結(jié)晶區(qū)大小依次為:K2SO4>Na2SO4·10H2O>Na2SO