论文部分内容阅读
本文测定了(0～35)℃温度范围内Na2B4O7-H2O、KCl-Na2B4O7-H2O、LiCl-Na2B4O7-H2O以及Li2SO4-Na2B4O7-H2O体系中硼砂的介稳区宽度，对上述系中硼砂的介稳区性质和近似介稳平衡溶解度进行了研究，拟合得到了溶解度方程和成核速率方程，得到了相关结晶动力学数据。
实验结果显示，硼砂介稳宽度高温区狭窄，低温区变宽，且硼砂具有较宽的介稳宽度，可高达16℃，有利于在工业结晶中控制溶液过饱和度，生产所需粒度硼砂产品。表观成核级数计算所得硼砂成核级数为3.39，与文献值3.3相吻合;氯化钾、氯化锂和硫酸锂的加入均增加了硼砂在水中的溶解能力。分析其可能原因为加入的盐对硼砂产生盐效应。相同条件下，硼砂在硫酸锂溶液中的溶解度大于氯化锂溶液中的溶解度，随Li+浓度增加，前者硼砂溶解度增加明显大于后者。
在KCl-Na2B4O7-H2O体系中，氯化钟浓度较低时，随氯化钟浓度增加，硼砂介稳区宽度迅速降低，但随氯化钾浓度继续增大时，硼砂介稳区宽度又逐渐变宽，直至达到最大峰值，此时，随氯化钾浓度的进一步增加，硼砂介稳区宽度又有变窄的趋势，但变化比较缓慢。根据吸附机理分析，其可能原因为共存杂质离子的吸附作用对晶核成核和晶体生长产生影响。在LiCl-Na2B4O7-H2O和Li2SO4-Na2B4O7-H2O体系中硼砂介稳区宽度均变宽，但前者变宽幅度小于后者。分析原因可能是由于两种溶液中的阴离子对硼砂介稳区宽度的影响不同而造成的，这说明在掺入杂质的溶液中，不仅阳离子会影响物质的介稳区宽度，同时阴离子也在一定程度上会影响物质的介稳区宽度。
成核级数计算表明，氯化钾、氯化锂及硫酸锂均使硼砂成核级数增加，但随杂质浓度的增加其变化不大，表明氯化钾、氯化锂和硫酸锂浓度的改变对硼砂成核级数影响不大。