氯化钾氯化铵固溶体的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：201331510036河北工业大学硕士学位论文氯化钾氯化铵固溶体的研究论文作者：陈志飞学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：化学工程指导教师：陈建新职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalEngineeringSTUDYONTHESOLIDSOLUTIONOFPOTASSIUMCHLORIDEANDAMMONIUMCHLORIDEbyChe

2、nZhifeiSupervisor:Prof.ChenJianxinApril2016摘要在工业生产中经常遇到氯化钾和氯化铵混合的体系，氯化钾氯化铵易形成固溶体使该混合物难以分离。对于KCl-NH4Cl-H2O三元水盐体系及氯化钾和氯化铵形成的固溶体的研究还不够充分。因此有必要对KCl-NH4Cl-H2O三元水盐体系和氯化钾氯化铵固溶体进行更深入的研究。本课题首先对25℃时KCl-NH4Cl-H2O三元水盐体系相图中各结晶区形成的固溶体的变化规律进行了研究。固溶体的制备采用恒温法，固溶体组成和晶体结构的

3、测定分别采用化学滴定法和X射线衍射法。实验结果表明在25℃时KCl-NH4Cl-H2O三元水盐体系相图中混晶区形成的固体是以氯化钾为主的固溶体和以氯化铵为主的固溶体的混合，且氯化钾和氯化铵分别在以氯化铵为主的固溶体中和以氯化钾为主的固溶体中达到了饱和。由固溶体结晶区与混晶区的分界线的固相组成可得相对应的固溶体的固溶度。相平衡采用恒温法，固相鉴定采用湿渣法测定了30℃~70℃的KCl-NH4Cl-H2O三元水盐体系变温相图。实验发现在30℃~70℃之间随着温度的升高：KCl-NH4Cl-H2O三元体系的未

4、饱和区域增大；氯化钾和氯化铵的纯盐结晶区的饱和液相线变宽；共饱和点的氯化钾的含量基本不变，而氯化铵的含量明显增大；以氯化铵为主的固溶体区和混晶区的边界线向以氯化铵为主的固溶体区移动，使得以氯化铵为主的固溶体区变小。同时发现在30℃~70℃之间随着温度的升高，氯化钾在以氯化铵为主的固溶体中的固溶度略微变小，质量百分含量由30℃的17.35%降到70℃的16.15%，而氯化铵在以氯化钾为主的固溶体中的固溶度略微增大，质量百分含量由30℃的19.05%增大到70℃的19.84%。将X射线衍射测定固溶体固溶度的

5、方法应用于无机盐固溶体固溶度的测量，并对氯化钾和氯化铵在25℃时形成的固溶体进行了测量。结果显示：以氯化铵为主的固溶体中氯化钾的含量和晶胞参数a、以氯化钾为主的固溶体中氯化铵的含量和晶胞参数a有良好的线性关系；X射线衍射法测量25℃时氯化铵在以氯化钾为主的固溶体中的固溶度和氯化钾在以氯化铵为主的固溶体中的固溶度的结果与文献值的误差分别为4.14%和0.31%，结果较好，说明X射线衍射法测定无机盐固溶体的固溶度是可行的。关键字：氯化钾氯化铵三元相图固溶体固溶度X射线衍射IABSTRACTInindustr

6、ialproduction,themixtureofpotassiumchlorideandammoniumchlorideisoftenencountered,whichisdifficulttobeseparatedasasolidsolutionofpotassiumchlorideandammoniumchlorideformedinthesystem.TherearemanyresearchesabouttheKCl-NH4Cl-H2Oternarysalt-watersystemandthe

7、solidsolutionofpotassiumchlorideandammoniumchloridearenotsufficient.ItisnecessarytofurtherstudytheKCl-NH4Cl-H2Oternarysalt-watersystemandthesolidsolutionofpotassiumchlorideandammoniumchloride.Firstofall,thechangerulesofsolidsolutionformedincrystallizatio

8、nregionsofthephasediagramofKCl-NH4Cl-H2Oternarysalt-watersystemat25℃werestudied.Thesolidsolutionofpotassiumchlorideandammoniumchlorideisobtainedbyisothermalequilibriummethod,anditscompositionandcrystalstructurearedetermine