铬酸盐体系结晶过程研究

发布时间：2018-01-23 18:29

  本文关键词： 铬酸盐 结晶 介稳区 微量离子 ICP-OES　出处：《中国科学院研究生院(青海盐湖研究所)》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：铬酸钠、重铬酸钠、铬酸酐作为重要铬酸盐产品,在工业上有广泛的用途,既可以直接用作氧化剂、鞣革剂、着色剂,同时也是合成其他铬酸盐产品的重要原料。受生产工艺限制,国内绝大多数的铬盐产品品质不如国外,高端铬盐产品的生产需要先进的生产工艺。清洁环保的电合成铬酸盐工艺是获取高品质铬酸盐产品的首选工艺技术,而相应铬酸盐结晶动力学数据是获取高品质铬盐产品的基础;目前,国内外鲜有铬酸钠、重铬酸钠、铬酸酐等铬盐结晶学相关研究工作的报道、缺乏高纯度铬盐杂质组成的定量检测标准。针对这些问题,本文采用激光浊度法研究了铬酸盐体系结晶热力学、结晶动力学、成核动力学等结晶学性质,使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)检测铬酸盐产品中微量元素,并进行了工业铬酸钠、工业重铬酸钠、工业铬酸酐产品微量杂质离子定量检测方法的标准化工作,主要研究内容包括以下几方面:1.采用动态变温法研究了293K~323K(20℃~50℃)Na2CrO4·4H2O-H2O体系、Na2Cr2O7·2H2O-H2O体系、Na2CrO4-Na2Cr2O7·2H2O-H2O体系、H2CrO4-Na2Cr2O7·2H2O-H2O体系中铬酸钠、重铬酸钠的溶解度性质,并通过范德霍夫方程研究了铬酸钠以及重铬酸钠在相应体系中的溶解结晶熵变和焓变。2.通过激光浊度法研究了293K~323K(20℃~50℃)Na2CrO4·4H2O-H2O体系、Na2Cr2O7·2H2O-H2O体系、Na2CrO4-Na2Cr2O7·2H2O-H2O体系、H2CrO4-Na2Cr2O7·2H2O-H2O体系中铬酸钠、重铬酸钠的介稳区性质,并考察了降温速率、饱和温度、转速、晶种以及铬酸钠、铬酸的加入对介稳区宽度的影响。3.使用经典成核理论研究了铬酸钠、重铬酸钠在相关体系的成核动力学方程以及成核级数m;通过自洽方程理论研究了铬酸钠、重铬酸钠在相关体系的成核常数K和成核级数m,并根据K的变化解释了相关体系介稳区变化的规律;采用三维成核理论研究了铬酸钠、重铬酸钠在相关体系的成核参数A和固液界面能γ,根据固液界面能在相关体系中的变化解释了相应体系介稳区变化的规律。4.采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)对铬酸盐产品中微量杂质离子进行了定量分析,由于铬酸盐产品本身氧化性较强,基体较为复杂,为尽可能消除基体本身对元素测定的干扰,选择适合于铬酸盐体系的检测方法,首先以铬酸钠为例尝试了直接标准曲线法、基体匹配标准曲线法、标准加入法、氯化钡除铬法对其微量杂质离子进行了检测,通过对检出限、精密度、回收率的等分析指标的考察最终选择出两种适合于铬酸盐的检测方法:基体匹配标准曲线法和标准加入法。将这两种方法应用于三种铬酸盐产品的检测,并进行相应的标准化工作,在此基础上分别建立了工业铬酸钠、工业重铬酸钠、工业铬酸酐中微量离子检测的地方标准。
[Abstract]:As an important chromate product, sodium chromate, sodium dichromate and chromic anhydride are widely used in industry, which can be used as oxidant, tanning agent and colorant. At the same time, it is also an important raw material for the synthesis of other chromate products. Due to the limitation of the production process, the quality of the vast majority of chromate products in China is inferior to that in foreign countries. Advanced production technology is needed for the production of high-end chromate products. Clean and environmentally friendly electrosynthesis chromate process is the first choice to obtain high quality chromate products. The corresponding chromate crystallization kinetics data is the basis of obtaining high quality chromate products. At present, there are few reports on Crystallization of chromate, such as sodium chromate, sodium dichromate, chromic anhydride and so on. In this paper, the crystallization thermodynamics, crystallization kinetics and nucleation kinetics of chromate system have been studied by using laser turbidimetric method. Inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-OES) was used to detect trace elements in chromate products and industrial sodium chromate and sodium dichromate were carried out. Standardization of quantitative determination of trace impurity ions in industrial chromic anhydride. The main research contents are as follows: 1. The system of 293K ~ (3 +) ~ (32) K ~ (2 +) C ~ (20 鈩，

本文编号：1457950