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時的相平衡關系,其中包括3個三元體系:Cd2+//SO42-,Cl--H2O;Cd2+,K+//Cl--H2O;Cd2+,Na+//Cl--H2O;3個四元體系: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時平衡

2、液相的溶解度及物化性質(密度、折光率、pH值)。依據實驗數(shù)據,繪制了各體系的平衡溶解度圖、水圖及物化性質-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,無復鹽或固溶體生成。相圖有1個共飽點,2條單變量曲線,2個結晶區(qū)。結晶區(qū)對應的平衡固相為3CdSO4·8H2O和CdCl2·H2O,CdCl2·H2O的結晶區(qū)小于3CdSO4·8H2O的結晶區(qū)。CdCl2與CdSO4互

3、有鹽析作用。
　　 三元體系Cd2+,K+//Cl--H2O在298 K時有復鹽Cd3KCl7·4H2O及KCdCl3產生,無固溶體生成。相圖由3個無變量點,4條單變量曲線和4個結晶相區(qū)組成。4個結晶區(qū)分別對應于單鹽CdCl2·H2O、KCl及復鹽Cd3KCl7·4H2O、KCdCl3的結晶區(qū),結晶區(qū)。4個結晶區(qū)的大小依次為:KCdCl3>KCl>Cd3KCl7·4H2O>CdCl2·H2O。
　　 298 K時三元體系

4、Cd2+,Na+//Cl--H2O有復鹽Na2CdCl4·3H2O生成。相圖含有2個無變量點,3條單變量曲線,3個等溫結晶相區(qū)組成。結晶相區(qū)分別對應于鹽CdCl2·5/2H2O,NaCl及復鹽Na2CdCl3·3H2O。3個結晶區(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,增加了對土壤環(huán)境污染風險。并且當土壤溶液中Na+,Cd2+與Cl-同時存在,達平衡時,鎘鹽對鈉鹽有鹽析作用,促進Na+從土壤溶液中析出。
　　 四元體系Cd2+//SO42-,Cl-,NO3--H2O298 K時屬于簡單共飽和型,體系中無復鹽及固溶體生成,其相圖含有1個共飽點,3條單變量曲線和3個固相結晶區(qū)。結晶區(qū)分別對應于鹽CdCl2·H2O,CdSO4·H2O和Cd(NO3)2·8H2O。其中硝酸鎘的結晶區(qū)最小

6、,硫酸鎘的結晶區(qū)最大。3種鹽的溶解度大小依次為:Cd(NO3)2>CdCl2>CdSO4,表明當該體系達固-液相平衡時,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,其對土壤環(huán)境污染風險較大。研究還發(fā)現(xiàn)共存鹽Cd(NO3)2、CdCl2對硫酸鎘具有鹽析作用。
　　 交互四元體系Cd2+,K+//SO42-,Cl--H2O在298 K時的相圖有3個無變量點,7條單變量曲線和5個結晶相區(qū)。5個結晶相區(qū)分別為:K2SO,

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

8、42-同時存在,達固液平衡時,鎘鹽對鉀鹽有鹽析作用,促進K+從土壤溶液中析出。
　　 298 K時四元體系Na+,K+,Cd2+//SO42--H2O為復雜共飽和型,有復鹽Na2SO4·3K2SO4生成,其相圖含有5條單變量曲線,2個共飽點和4個結晶區(qū)。4個結晶區(qū)分別對應于鹽K2SO4、Na2SO4·3K2SO4、Na2SO4·10H2O和CdSO4·H2O。各鹽結晶區(qū)大小依次為:K2SO4>Na2SO4·10H2O>Na2SO