多元稀土硝酸盐水溶液的密度、粘度和电导率的实验和理论研究

• 作 者: 金传伟
• 机 构: 中国石油大学(北京)
• 出 处: 中国石油大学(北京)
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 电解质溶液 稀土硝酸盐水溶液 密度 粘度 电导率

电解质溶液的热力学性质和传递性质在化学、化工、分离工程和污水处理等领域占有重要的地位。迄今为止，文献中己大量报道了二元系数据，但多元系数据比较稀缺、而实际体系恰恰是多元复杂体系。理论方面，建立溶液理论的目的之一是用二元系性质预测多元系性质、同时最大限度地减少使用一些与多元交互作用有关的信息。本文将简单预测方程用于具有高离子强度(Imax≤24.5 mol·kg-1)的(1:3+1:3)型混合电解质溶液热力学性质和传递性质的预测，检验各方程的预测效果。主要研究成果包括：　　(1)系统测定了293.15K、298.15K和308.15K下稀土金属硝酸盐三元系Y(NO3)3+La(NO3)3+H2O，Y(NO3)3+Ce(NO3)3+H2O，Y(NO3)3+Nd(NO3)3+H2O，La(NO3)3+Ce(NO3)3+H2O，La(NO3)3+Nd(NO3)3+H2O，Ce(NO3)3+Nd(NO3)3+H2O以及构成它们的二元系Y(NO3)3+H2O，La(NO3)3+H2O，Ce(NO3)3+H2O，Nd(NO3)3+H2O的密度、粘度和电导率。　　(2)将基于Eyrings绝对速率理论和半理想溶液理论的密度预测模型、Hu’s方程以及Patwardhan和Kumar方程用于上述三元系溶液密度的预测。预测值和实验值对比表明，Hu’s方程以及Patwardhan和Kumar方程对所研究的三元系具有很好的预测效果。　　(3)将基于Eyrings绝对速率理论和半理想溶液理论的粘度预测模型、不含密度项校正的粘度预测模型以及基于Eyrings绝对速率理论和PK方程的粘度预测模型用于三元系溶液粘度的预测。结果表明，三种模型对三元系都具有较好的预测效果。对比计算结果发现，密度项校正对于预测结果的影响很小。　　(4)将基于半理想溶液理论的电导率预测模型以及改进的Youngs规则用于三元系电导率的预测，结果表明，两种模型对三元系都具有较好的预测效果，相比而言，基于半理想溶液理论的电导率预测模型预测效果更好。