水盐体系相图及应用(第2版中国轻工业十三五规划教材)

**章 绪论 1
**节 水盐体系 1
一、体系与系统 1
二、系统的组成及其表示方法 2
第二节 相律 4
一、相 4
二、独立组分数 4
三、自由度 8
四、相律 9
五、相图研究中的其他原理和规则 11
第三节 水盐体系稳定相图和介稳相图 13
一、溶解度和稳定相图 13
二、介稳溶解度和介稳相图 17
第四节 相图的产生、作用和学习方法 18
一、水盐体系相图的研究现状和发展趋势 18
二、水盐体系相图的作用 21
三、相图的学习目的和方法 22
习题一 23

第二章 二元水盐体系相图 25
**节 相图表示方法 25
一、相律特征与坐标系 25
二、相图标绘 26
第二节 简单二元水盐体系相图 28
一、点线区的意义 28
二、直线规则 29
三、杠杆规则 30
四、等温蒸发与冷却结晶过程分析 31
第三节 复杂二元水盐体系相图 33
一、稳定水合物与不稳定水合物 33
二、复杂二元相图的标绘 36
三、稳定水合物相图认识 38
四、不稳定水合物的转溶现象 40
五、具有多晶转变的相图 41
第四节 二元水盐体系相图物料计算方法 43
一、杠杆规则法 43
二、未析出组分法 44
三、物料平衡法 45
第五节 二元水盐体系相图的应用 46
一、海盐生产的相图分析 46
二、氯化镁生产的相图分析 47
习题二 49

第三章 三元水盐体系相图 53
**节 图形表示法 53
一、相律特征 53
二、图形表示法 53
三、空间立体图 56
四、立体图的等温截面图 58
第二节 三元水盐体系等温相图 63
一、三元水盐体系等温相图分类 63
二、三元水盐体系等温相图的认识 68
三、用碱性物及酸性物表示的等温相图 70
第三节 直线规则和杠杆规则在等温相图中的应用 73
一、直线规则和杠杆规则证明 74
二、直线规则和杠杆规则的应用 75
三、直线规则和杠杆规则引申 76
第四节 三元体系相图分析 77
一、等温蒸发过程分析 77
二、盐析过程分析 83
三、变温过程分析 84
四、零变点研究 86
第五节 三元体系相图的应用 87
一、钾石盐矿的分离提取 87
二、粗光卤石分解制取氯化钾 89
三、硝酸钠和硝酸钾的分离提取 94
习题三 97

第四章 四元水盐体系相图 101
**节 四元水盐体系 101
一、四元水盐体系的分类 101
二、相律特征 101
三、组分间的关系 101
四、干基三角形和干基正方形 104
第二节 四元体系的相图基础 106
一、干基平面相图 106
二、棱锥立体相图 107
三、棱柱立体相图 109
四、等温立体图 110
五、等温立体相图的投影 114
六、多温相图 117
第三节 四元水盐体系相图的标绘 118
一、相图标绘的依据 118
二、干基三角形相图和水图的标绘 118
三、干基正方形相图和水图的标绘 120
第四节 四元体系相图的分析 123
一、过程向量法 123
二、直线规则与杠杆规则 125
三、相图的认识 127
四、等温蒸发过程分析 129
五、多温过程的相图分析 131
习题四 133

第五章 四元水盐体系相图的应用 136
**节 典型工业过程的相图分析 136
一、察尔汗盐湖卤水滩晒光卤石 136
二、海水制盐 137
三、完全转化法生产硝酸钾 138
四、部分转化法生产硫酸钾 140
第二节 相图计算 142
一、图解计算法 142
二、物料衡算法 145
第三节 光卤石分解洗涤过程的相图分析与计算 147
一、等温蒸发的析盐规律 147
二、相图分析与计算 149
第四节 芒硝转化法生产硫酸钾的相图分析与计算 155
一、常温直接转化 155
二、常温间接转化 157
三、多温二段转化 158
习题五 160

第六章 五元水盐体系相图 164
**节 五元水盐体系 164
一、五元水盐体系的分类 164
二、相律特征 164
三、组分间的关系 165
四、组成的表示方法 166
第二节 五元体系的相图基础 168
一、简单五元体系图形表示法 168
二、交互五元体系图形表示法 171
第三节 五元体系相图分析 180
一、过程向量法的运用 180
二、蒸发析盐规律分析 182
三、相平衡界限点及状态的确定 185
四、量的计算方法 191
第四节 五元体系相图的应用 194
一、罗布泊罗北凹地含钾卤水生产氯化钾工艺 194
二、罗布泊罗北凹地含钾卤水生产硫酸钾工艺 198
习题六 201

第七章 介稳平衡相图 202
**节 介稳相平衡 202
一、介稳相平衡 202
二、过饱和溶液 204
第二节 二元和三元体系介稳相图 205
一、二元体系介稳相图 205
二、三元体系介稳相图 206
第三节 四元体系介稳相图 208
第四节 五元体系介稳相图 210
一、海水体系在25℃的介稳相图 210
二、海水体系在15℃和35℃的介稳相图 212
三、含锂体系多温介稳相图 214
第五节 非平衡态相图 216
一、硼氧酸盐体系非平衡态相图 216
二、沸腾蒸发非平衡态相图 217
习题七 218

第八章 水盐体系相平衡实验研究方法 219
**节 水盐体系稳定相平衡 219
一、等温溶解平衡法 219
二、变温法 223
第二节 水盐体系介稳相平衡 224
一、等温蒸发结晶法 225
二、实验研究方法与实验装置 225
第三节 固相鉴定 225
一、湿固相法 226
二、解析法 226
三、晶体光学法 227
四、其他方法 229
第四节 电解质溶液热力学性质研究方法 230
一、等压法 230
二、电势法 232
三、量热法 233
第五节 水盐体系数字相图计算机成图 235
一、常见的绘图软件简介 235
二、Origin软件在水盐体系相图中应用 235
第六节 水盐体系溶解度数据库 240
一、国外化工热力学数据库 240
二、国内化工热力学数据库 241
三、水盐体系溶解度数据库 242
习题八 243

第九章 水盐体系电解质溶液理论及应用 244
**节 电解质溶液理论发展概况 244
一、经典电解质溶液理论 244
二、半经验模型 245
三、统计热力学模型 246
第二节 Pitzer电解质溶液理论 246
一、单组分电解质的Pitzer计算公式 247
二、混合电解质的Pitzer计算公式 249
三、Pitzer模型的拓展 254
第三节 电解质Pitzer参数 254
一、Pitzer参数 254
二、Pitzer参数的获得 255
第四节 水盐体系固液平衡 259
一、盐的溶解平衡常数 259
二、水盐体系中盐溶解度的理论计算 261
第五节 Pitzer电解质溶液理论进行水盐体系计算程序 264
习题九 275

习题参考答案 276

附录 287
附录一 矿物盐中英文名称、缩写符号和密度 287
附录二 相图计算常用数据 289
附录三 水合盐与复盐的组成 291
附录四 化合物与离子间的换算关系 293
附录五 常见天然盐类及其离子的标准化学位 294
附录六 常见电解质Pitzer参数 295
附录七 盐类矿物光性鉴定表 300
附录八 海水体系稳定相平衡数据 303

参考文献 339