水盐体系相图及其应用

第一章 绪论

第一节 水盐体系

一、体系与系统

二、系统的组成及其表示方法

第二节 相律

一、相

二、独立组分数

三、自由度

四、相律

五、相图研究中的其他原理和规则

第三节 水盐体系稳定相图和介稳相图

一、溶解度和稳定相图

二、介稳溶解度和介稳相图

第四节 相图的产生、作用和学习方法

一、水盐体系相图的研究现状和发展趋势

二、水盐体系相图的作用

三、相图的学习目的和方法

习题一

第二章 二元水盐体系相图

第一节 相图表示方法

一、相律特征与坐标系

二、相图标绘

第二节 简单二元水盐体系相图

一、点线区的意义

二、直线规则

三、杠杆规则

四、等温蒸发与冷却结晶过程分析

第三节 复杂二元水盐体系相图

一、稳定水合物与不稳定水合物

二、复杂二元相图的标绘

三、稳定水合物相图认识

四、不稳定水合物的转溶现象

五、具有多晶转变的相图

第四节 二元水盐体系相图物料计算方法

一、杠杆规则法

二、未析出组分法

三、物料平衡法

第五节 二元水盐体系相图的应用

一、海盐生产的相图分析

二、氯化镁生产的相图分析

习题二

第三章 三元水盐体系相图

第一节 图形表示法

一、相律特征

二、图形表示方法

三、空间立体图

四、立体图的等温截面图

第二节 三元水盐体系等温相图

一、三元水盐体系等温相图的分类

二、三元水盐体系等温相图的认识

三、用碱性物及酸性物表示的等温相图

第三节 直线规则和杠杆规则在等温相图中的应用

一、直线规则和杠杆规则证明

二、直线规则和杠杆规则的应用

三、直线规则和杠杆规则引申

第四节 三元体系相图分析

一、等温蒸发过程分析

二、盐析过程分析

三、变温过程分析

四、零变点研究

第五节 三元体系相图的应用

一、钾石盐矿的分离提取

二、粗光卤石分解制取氯化钾

三、硝酸钠和硝酸钾的分离提取

习题三

第四章 四元水盐体系相图

第一节 四元水盐体系

一、四元水盐体系的分类

二、相律特征

三、组分间的关系

四、浓度表达

五、状态函数与连续原理

第二节 四元体系的相图基础

一、干基平面相图

二、棱锥立体相图

三、棱柱立体相图

四、等温立体相图

五、等温立体相图的投影

六、多温相图

第三节 四元水盐体系相图的标绘

一、相图标绘的依据

二、干基三角形相图和水图的标绘

三、干基正方形相图和水图的标绘

第四节 四元体系相图的分析

一、过程向量法

二、直线规则与杠杆规则

三、相图的认识

四、等温蒸发过程分析

五、多温过程的相图分析

习题四

第五章 四元水盐体系相图的应用

第一节 典型工业过程的相图分析

一、察尔汗盐湖卤水滩晒光卤石

二、海水制盐

三、完全转换法生产硝酸钾

四、部分转化法生产硫酸钾

第二节 相图计算

一、图解计算法

二、解析计算法

三、物料平衡算法

第三节 光卤石分解洗涤过程的相图分析与计算

一、等温蒸发的析盐规律

二、相图分析与计算

第四节 转化生产硫酸钾的相图分析与计算

一、常温直接转化

二、常温间接转化

三、多温完全转化

习题五

第六章 五元水盐体系相图

第一节 相律特征

第二节 组分间的关系和组成表示方法

一、组分间的关系

二、组成的表示方法

第三节 交互五元体系图形表示法

一、等温立体干基图

二、交互五元体系的立体图

三、简化干基图

四、水图和钠图

五、几种图形间的联系

第四节 交互五元水盐体系相图分析

一、过程向量法的运用

二、蒸发析盐规律分析

三、相平衡界限点及状态的确定

四、量的计算方法

第五节 简单五元水盐体系相图

一、等温立体干基图

二、简化图形

三、相图的运用

第六节 五元水盐体系相图的应用

一、蒸发浓缩法从苦卤中提取氯化钾

二、氯化钾生产中蒸发保温过程的分析

三、氯化钾生产中澄清液冷却结晶过程的分析

习题六

第七章 介稳平衡相图

第一节 介稳相平衡

一、介稳相平衡

二、过饱和溶液

第二节 二元和三元体系介稳相图

一、二元体系介稳相图

二、三元体系介稳相图

第三节 四元体系介稳相图

第四节 五元体系介稳相图

一、海水体系在25℃的介稳相图

二、海水体系在15℃和35℃的介稳相图

三、含锂体系多温介稳相图

第五节 非平衡态相图

一、硼氧酸盐体系非平衡态相图

二、沸腾蒸发非平衡态相图

习题七

第八章 水盐体系相平衡实验研究方法

第一节 水盐体系稳定相平衡

一、等温溶解平衡法

二、变温法

第二节 水盐体系介稳相平衡

一、等温蒸发结晶法

二、实验研究方法与实验装置

第三节 固相鉴定

一、湿固相法

二、解析法

三、晶体光学法

四、其他方法

第四节 电解质溶液热力学性质研究方法

一、等压法

二、电势法

三、量热法

习题八

第九章 水盐体系电解质溶液理论及应用

第一节 电解质溶液理论发展概况

一、经典电解质溶液理论

二、半经验模型

三、统计热力学模型

第二节 Pitzer电解质溶液理论

一、单组分电解质的Pitzer计算公式

二、混合电解质的Pitzer计算公式

三、Pitzer模型的拓展

第三节 电解质Pitzer参数

一、Pitzer参数

二、Pitzer参数的获得

第四节 水盐体系固液平衡

一、盐的溶解平衡常数

二、水盐体系中盐溶解度的理论计算

第五节 Pitzer电解质溶液理论进行水盐体系计算程序

习题九

习题参考答案

附录

附录一 矿物盐中英文名称、缩写符号和密度

附录二 相图计算常用数据

附录三 水合盐与复盐的组成

附录四 化合物与离子间的换算关系

附录五 常见天然盐类及其离子的标准化学位

附录六 常见电解质Pitzer参数

附录七 盐类矿物光性鉴定表

附录八 海水体系稳定相平衡数据

参考文献

水盐体系相图是研究、表达和应用盐类在水中溶解度及固液相平衡规律的一门学科，是无机化工的重要理论基础。水盐体系相图是表达水盐体系中相的数目、种类、组成、存在条件和各相关系的几何图形，可预测体系中盐类的析出、溶解等相转化规律，探索化工生产过程，确定最佳生产条件、制定最优工艺流程、获得最佳产率等，可广泛应用于以海水、盐湖卤水、矿盐及地下卤水为原料生产系列盐化工产品及其过程，也被广泛应用于海洋化学、环境化学和地球化学等学科领域。