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题目:电动势法研究三元体系氟化铷/氟化铯+酰胺+水的热力学性质

关键词:氟化铷,氟化铯,酰胺,电动势法,热力学性质

  摘要


普遍存在于自然界的电解质溶液体系,在环境化学和生物工程等方面有着广泛的应用,因此对电解质溶液的热力学性质的研究非常重要。特别是,活度系数和其他相关的物理量,如渗透系数、过量吉布斯自由能、标准迁移吉布斯自由能以及原水化数能够直接反应电解质溶液中的离子–离子、离子–溶剂之间的相互作用,从而预测出电解质溶液偏离理想溶液的程度。
基于本课题组长期研究铷铯盐溶液体系热力学的性质,论文开展了对氟化铷/氟化铯在酰胺(甲酰胺,N-甲基甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺)和水体系中的热力学性质探究。
1.用无液接电位的可逆电池:Rb/Cs-ISE | RbF/CsF (m), Amides (w), H2O (1-w) | F-ISE,测定了298.15 K下氟化铷/氟化铯在酰胺–水溶液中的电动势。将Nernst方程分别与Pitzer模型、扩展的Debye-Hükel模型以及修正Pitzer模型联合,得到了体系的平均离子活度系数γ±,并计算了渗透系数Ф、过量吉布斯自由能GE、标准迁移吉布斯自由能和原水化数nhydr。
2.RbF/CsF在混合溶剂中的平均离子活度系数γ± 和过量吉布斯自由能GE均随其质量摩尔浓度的增大而减小,随FA/NMF-H2O 体系的质量分数增大而增大,随DMF/DMA-H2O体系的质量分数增大而减小。该现象可由静电相互作用模型和混合溶剂的性质来解释。
  3.标准迁移吉布斯自由能都大于零,且随共溶剂含量的增加而增加,表明迁移过程为非自发过程。
    4.计算出的原水化数nhydr,较好地反映出在不同混合溶剂中RbF/CsF溶剂化作用的差异。