陳香+劉士軍+黃華強

摘要用等壓法測定了298.15 K時CuSO4NiSO4H2O溶液體系在離子強度范圍為0.387 7～5.798 6 mol·kg-1內(nèi)的滲透系數(shù)，用Pitzer離子相互作用模型對實驗結(jié)果進行參數(shù)化研究，獲得了CuSO4和NiSO4純鹽參數(shù)以及混鹽參數(shù)，滲透系數(shù)的模型計算值與實驗值的相對偏差為±0.03，表明Pitzer模型能較好描述298.15 K時該溶液體系的熱力學性質(zhì)；得到了該溶液體系中離子平均活度系數(shù)隨離子強度的變化規(guī)律.

關(guān)鍵詞CuSO4NiSO4H2O體系；等壓法；滲透系數(shù)；活度系數(shù)；Pitzer模型

中圖分類號O642文獻標識碼A文章編號10002537（2014）05004306

電解質(zhì)中各組分的活度是溶液體系的基本性質(zhì)，對了解各組分的相互作用及發(fā)展電解質(zhì)溶液理論都具有重要的作用[12].同時濕法冶金工藝的建立或優(yōu)化也需要相關(guān)混合電解質(zhì)溶液的活度性質(zhì)作理論指導[34].

關(guān)于CuSO4或NiSO4水溶液體系的活度研究已有較多文獻報道.Wetmore和Gordon[5]用電動勢法測定了298.15 K時硫酸銅溶液從0.02 mol·kg-1到飽和濃度的活度系數(shù)；Robinson和Jones[6]采用等壓法測定了硫酸銅（0.1 mol·kg-1～1.4 mol·kg-1）以及硫酸鎳（0.1 mol·kg-1～2.6 mol·kg-1）溶液的滲透系數(shù)，并利用RandallWhite[7]方程計算了其活度系數(shù)；Brown和Prue[8]采用凝固點降低法測定了稀濃度（<0.1 mol·kg-1）硫酸銅以及硫酸鎳溶液的滲透系數(shù)， 討論了硫酸鹽在水溶液中的解離常數(shù)；Downes和Pitzer[9]采用等壓法測定了0.117 4 mol·kg-1～1.555 9 mol·kg-1硫酸銅溶液的滲透系數(shù)，擬合獲得了Pitzer模型離子作用參數(shù).Malatesta等[10]用電動勢法測定了極稀濃度（2.969×10-5 mol·kg-1）至0.998 mol·kg-1的硫酸鎳溶液298.15 K時的活度系數(shù)；Guendouzi等[11]采用濕度法測定了298.15 K時CuSO4及NiSO4水溶液從0.1 mol·kg-1到飽和濃度的滲透系數(shù)和離子平均活度系數(shù)，并擬合得到了Pitzer模型離子相互作用參數(shù).其中，Robinson用等壓法測定的結(jié)果與電動勢法測定的結(jié)果基本一致[6]，Miller[12]認為采用凝固點降低法測定的數(shù)據(jù)在低濃度時較等壓法準確，Pitzer[13]發(fā)現(xiàn)Robinson采用等壓法測定的數(shù)據(jù)較可靠，但在低濃度時存在一定的偏差.

3結(jié)論

以NaCl溶液為參比，采用等壓法測定了CuSO4H2O和NiSO4H2O單體系的滲透系數(shù)，所得數(shù)據(jù)與文獻值吻合較好，驗證了本實驗裝置和方法的可靠性；并測定了298.15K時CuSO4NiSO4H2O三元體系的等壓平衡濃度，水活度以及滲透系數(shù)；由單體系和三元體系的滲透系數(shù)，獲得了以Pitzer方程為基礎(chǔ)的離子作用模型的純鹽參數(shù)和混鹽參數(shù)，由擬合模型參數(shù)計算的滲透系數(shù)值與實驗值的偏差在±0.03以內(nèi)；三元體系CuSO4NiSO4H2O的滲透系數(shù)隨離子強度的增大呈先減小后增大的趨勢，二者的離子平均活度系數(shù)都隨離子強度的增大而減小.

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（編輯楊春明）

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