铜、钴氯化物的热力学性质研究

摘要

电解质溶液的热力学性质对矿产资源与盐湖海洋资源开发、建立高效低耗的氯化湿法冶金技术提取铜钴等具有重要的指导意义。在化学、生物科学、地质学、工业生产等领域同样需要准确的电解质水溶液数据。本文采用量热等方法研究了铜、钴氯化物的热力学性质，主要包括以下几个方面:
　　(1)采用C80微热量仪分别测量CuCl2·2H2O(S)在298.15 K、308.15K、318.15 K的条件下及CoCl2·6H2O(S)在298.15 K、308.15 K、318.15K、328.15 K、338.15 K条件下的溶解焓，拟合得到两者溶解焓的模型方程;利用Pitzer模型处理数据，得出相应温度下CoCl2(aq)和CuCl2(aq)的Pitzer相对表观摩尔焓方程系数。
　　(2)采用热重分析等方法研究CuCl2·2H2O(s)、CoCl2·6H2O(S)在加热过程的TG曲线及CoCl2·6H2O(s)升温过程的物相变化;使用C80微热量仪测定CoCl2·6H2O(S)与CuCl2·2H2O(s)由298 K缓慢升温到473K过程中的DSC曲线;分析CoCl2·6H2O(s)和CuCl2·2H2O(s)的热分解机理。
　　(3)对μRC微型滴定热量仪进行标定与校正;将μRC微型滴定热量仪与C80热量仪测量得到的稀释焓、混合焓进行比较，分析误差产生的原因。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 量热学与量热技术

1．1．1 量热学和量热技术发展

1．1．2 量热技术在生产和科学研究中的重要作用

1．1．3 热量仪的分类

1．1．4 经典热量仪概述

1．2 电解质溶液理论

1．2．1 与本文相关的溶液热力学的几个概念

1．2．2 Debye-Hückel电解质溶液理论

1．2．3 Pitzer理论

1．3 研究背景

1．3．1 铜、钴的应用

1．3．2 研究背景

1．3．3 研究进展

1．4 立题依据和研究内容

2 CuCl2·2H2O(s)和COCl2·6H2O(s)溶解焓的测定与研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和仪器

2．2．2 CuCl2·2H2O(s)与CoCl2·6H2O(s)中水含量的标定

2．2．3 量热仪器

2．2．4 实验步骤

2．2．5 热量仪的标定

2．3 溶解焓的测定与Pizter相对表观摩尔焓方程的建立

2．3．1 二水合氯化铜溶解焓测定结果

2．3．2 六水合氯化钴溶解焓测定结果

2．3．3 CoCl2(aq)和CuCl2(aq)Pitzer相对表观摩尔焓方程的建立

2．4 小结

3 CoCl2·6H2O(s)与CuCl2·2H2O(s)热分解机理研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1试剂及仪器

3．2．2 CoCl2·6H2O(s)在升温过程中的物相变化

3．2．3 CoCh·6H2O(s)与CuCl2·2H2O(s)的TG及DSC测定

3．3 热分解机理的研究

3．3．1 CoCl2·6H2O(s)升温过程中的物相变化

3．3．2 CoCl2·6H2O(s)的TG及DSC曲线

3．3．3 CoCl2·6H2O(s)热分解机理

3．3．4 CuCl2·2H2O(s)热分解机理

3．4 小结

4 两种热量仪测定CoCl2(aq)与CuCl2(aq)稀释焓及混合焓的比较

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂和仪器

4．2．2 试剂的纯化、配制与标定

4．2．3 μRC微反应热量仪

4．2．4 实验步骤

4．3 μRC热量仪校正

4．3．1 μRC热量仪温度校正

4．3．2 搅拌产生的热量对实验的影响

4．3．3 热量仪的标定

4．4 稀释焓与混合焓的测定

4．4．1 CuCl2(aq)与CoCl2(aq)的稀释焓

4．4．2 {x(CoCl2+40H2O)+(1-x)(CuCl2+40H2O)}的混合焓

4．5 误差分析

4．6 小结

5 结论

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢