NH4VO3在NH4H2PO4-H2O和(NH4)3PO4-H2O体系中的溶解度

doi:10.3866/PKU.WHXB201602194

物理化学学报 >> 2016, Vol. 32 >> Issue (5): 1134-1142.doi: 10.3866/PKU.WHXB201602194

NH₄VO₃在NH₄H₂PO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中的溶解度

公绪莉^1,²,张长桥^1,*(),宁朋歌^2,*(),曹宏斌²,张懿²

¹ 山东大学化学与化工学院,济南250100
² 中国科学院过程工程研究所绿色过程工程重点实验室,北京100190

收稿日期:2015-11-26 发布日期:2016-05-07
通讯作者: 张长桥,宁朋歌 E-mail:zhangchqiao@sdu.edu.cn;pgning@ipe.ac.cn
基金资助:
国家科技支撑计划(2015BAB02B05);国家重点基础研究发展规划项目(973)(2013CB632605);和国家自然科学基金项目(51425405)

Solubility of NH₄VO₃ in NH₄H₂PO₄-H₂O and (NH₄)₃PO₄-H₂O Systems

Xu-Li GONG^1,²,Chang-Qiao ZHANG^1,*(),Peng-Ge NING^2,*(),Hong-Bin CAO²,Yi ZHANG²

¹ School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, P. R. China
² Key Laboratory of Green Process and Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, P. R. China

Received:2015-11-26 Published:2016-05-07
Contact: Chang-Qiao ZHANG,Peng-Ge NING E-mail:zhangchqiao@sdu.edu.cn;pgning@ipe.ac.cn
Supported by:
the Technology Support Program of China(2015BAB02B05);National Basic Research Program of China (973)(2013CB632605);National Natural Science Foundation of China(51425405)

摘要/Abstract

摘要：

采用等温溶解法测定了偏钒酸铵(NH₄VO₃)在NH₄H₂PO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中T = 298.15-328.15 K时的溶解度以及溶液的密度和pH值。结果表明, NH₄VO₃的溶解度随着(NH₄)₃PO₄或NH₄H₂PO₄溶液浓度的增大,先降低后升高,这是由于同离子效应、化学反应平衡及离子活度的共同作用。比较T = 298.15K时, NH₄VO₃分别在NH₄H₂PO₄-H₂O、(NH₄)₂HPO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中溶解度,发现在相同的磷酸盐浓度下, NH₄VO₃的溶解度在NH₄H₂PO₄-H₂O体系中最大,在(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中居中,在(NH₄)₂HPO₄-H₂O体系中最小。进一步地,在T = 298.15 K和磷酸盐浓度C = 0.5 mol·kg^-1时,结合pH值和反应溶度积常数K_SP等计算三个体系中的平均离子活度系数(γ_±),发现γ_±值在(NH₄)₂HPO₄-H₂O体系中最大,在(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中居中,在NH₄H₂PO₄-H₂O体系中最小,与溶解度规律一致。

关键词: 偏钒酸铵, 溶解度, NH₄H₂PO₄溶液, (NH₄)₃PO₄溶液

Abstract:

The solubility of ammonium metavanadate (NH₄VO₃) in NH₄H₂PO₄-H₂O and (NH₄)₃PO₄-H₂O systems at T = 298.15-328.15 K was measured using the classic isothermal dissolution method. The densities and pH values of the solutions were also determined. The solubility of NH₄VO₃ decreased at first and then increased with increasing NH₄H₂PO₄ or (NH₄)₃PO₄ concentrations. This was considered to be caused by the common ionic effect, chemical reaction equilibrium and ionic activity. At T = 298.15 K, the solubility of NH₄VO₃ in the NH₄H₂PO₄-H₂O system was the highest, and was lower in the (NH₄)₃PO₄-H₂O system. The solubility in the (NH₄)₂HPO₄-H₂O system was the lowest. The mean ionic activity coefficients were calculated for the three phosphate solutions at C = 0.5 mol·kg^-1 using the pH values and dissolution reaction constant. The mean ionic activity coefficients were the largest for the (NH₄)₂HPO₄-H₂O system, and were smaller for the (NH₄)₃PO₄-H₂O system. The mean ionic activity coefficients were the smallest for the NH₄H₂PO₄-H₂O system, which agrees with the solubility variations of NH₄VO₃ in the three phosphate systems.

Key words: NH₄VO₃, Solubility, NH₄H₂PO₄ solution, (NH₄)₃PO₄ solution

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公绪莉,张长桥,宁朋歌,曹宏斌,张懿. NH₄VO₃在NH₄H₂PO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中的溶解度[J]. 物理化学学报, 2016, 32(5), 1134-1142. doi: 10.3866/PKU.WHXB201602194

Xu-Li GONG,Chang-Qiao ZHANG,Peng-Ge NING,Hong-Bin CAO,Yi ZHANG. Solubility of NH₄VO₃ in NH₄H₂PO₄-H₂O and (NH₄)₃PO₄-H₂O Systems[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32(5), 1134-1142. doi: 10.3866/PKU.WHXB201602194

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201602194

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参考文献

1	Moskalyk R. R. ; Alfantazi A. M. Minerals Engineering 2003, 16, 793.
2	Li W. ; Zhang Y. M. ; Liu T. ; Huang J. ; Wang Y. Hydrometallurgy 2013, 131, 1.
3	Li Y. ; Zhang T. T. ; Li Y. ; Jia B. ; Tan H. H. ; Yu J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31, 1541.
3	李燕; 张婷婷; 李悦; 贾冰; 谭铧铧; 余江. 物理化学学报, 2015, 31, 1541.
4	Sun X. F. ; Xu Y. L. ; Zheng X. Y. ; Meng X. F. ; Ding P. ; Ren H. ; Li L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31, 1513.
4	孙孝飞; 徐友龙; 郑晓玉; 孟祥飞; 丁朋; 任航; 李龙. 物理化学学报, 2015, 31, 1513.
5	Gong Q. ; Wang H. ; Liao X. Z. ; Ma W. ; He Y. S. ; Ma Z. F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 100.
5	龚强; 王红; 廖小珍; 麻微; 何雨石; 马紫峰. 物理化学学报, 2012, 28, 100.
6	Yuan Z. H. ; Ma J. ; Chen X. ; Liu K. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2898.
6	元志红; 马珺; 陈星; 刘开宇. 物理化学学报, 2012, 28, 2898.
7	Kim H. I. ; Lee K.W. ; Mishra D. ; Yi K. M. ; Hong J. H. ; Jun M. K. ; Park H. K. J. Ind. Eng. Chem 2014, 20, 4457.
8	Hu G. P. ; Chen D. S. ; Wang L. N. ; Liu J. C. ; Zhao H. X. ; Liu Y. H. ; Qi T. ; Zhang C. Q. ; Yu P. Sep. Purif. Technol. 2014, 125, 59.
9	Liu J. ; Zhao Z. ; Wang H. X. ; Duan A. J. ; Jiang G. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 2659.
9	刘坚; 赵震; 王宏宣; 段爱军; 姜桂元. 物理化学学报, 2011, 27, 2659.
10	Tavakoli M. R. ; Dreisinger D. B. Hydrometallurgy 2014, 141, 17.
11	Zhang Y. M. ; Bao S. X. ; Liu T. ; Chen T. J. ; Huang J. Hydrometallurgy 2011, 109, 116.
12	Liu F. ; Ning P. G. ; Cao H. B. ; Li Z. B. ; Zhang Y. J. Chem. Eng. Data 2013, 58, 1321.
13	Chen J. Y. Handbook of hydrometallurgy1st ed Beijing: Metallurgical Industry Press, 2005.
13	陈家镛. 湿法冶金手册, 北京: 冶金工业出版社, 2005, 944- 946.
14	Trypu? M. ; Kielkowska U. J. Chem. Eng. Data 1997, 42, 523.
15	Trypu? M. ; Stefanowicz D. I. J. Chem. Eng. Data 1997, 42, 1140.
16	Trypu? M. ; Kielkowska U. J. Chem. Eng. Data 1996, 41, 1005.
17	Trypu? M. ; Bialowicz K. J. Chem. Eng. Data 1997, 42, 318.
18	Trypu? M. ; Bialowicz K. J. Chem. Eng. Data 2000, 45, 492.
19	Trypu? M. ; Mazurek K. ; Bialowicz K. Fluid Phase Equilib. 2002, 203, 285.
20	Trypu? M. ; Lyjak G. J. Chem. Eng. Data 2000, 45, 872.
21	Trypu? M. ; Druzynksi S. Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 5058.
22	Trypu? M. ; Kielkowska S. Fluid Phase Equilib. 2005, 230, 99.
23	Trypu? M. ; Druzynksi S. Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 6937.
24	Trypu? M. ; Druzynksi S. J. Chem. Eng. Data 2011, 56, 2919.
25	Zhao C. ; Feng M. ; Wang S. N. ; Du H. ; Zheng S. L. ; Xie H. Chem. Ind. Eng. Prog. 2014, 33, 1408.
25	赵楚; 冯曼; 王少娜; 杜浩; 郑诗礼; 谢华. 化工进展, 2014, 33, 1408.
26	Druzynski S. ; Mazurek K. ; Kie?kowska U. ; Szalla A. ; Wróbel A. Fluid Phase Equilib. 2015, 404, 75.
27	Feng M. ; Wang S. N. ; Du H. ; Zheng S. L. ; Zhang Y. Fluid Phase Equilib. 2016, 409, 119.
28	Gong X. L. ; Ning P. G. ; Cao H. B. ; Zhang C. Q. J. Chem. Eng. Data 2016, 61, 628.
29	Shock E. L. ; Sassani D. C. ; Willis M. ; Sverjensky D. A. Geochim. Cosmochim. Acta 1997, 61, 907.
30	Shock E. L. ; Helgeson H. C. Geochim. Cosmochim. Acta 1988, 52
31	Shock E. L. ; Helgeson H. C. ; Sverjensky D. A. Geochim. Cosmochim. Acta 1989, 53, 2157.
32	Weast R. C. ; Astle M. J. CRC Handbook of Chemistry and Physics 60th ed Boca Raton, FL: CRC Press, 1980.
33	Gurvich L. V. ; Veyts I. V. ; Alcock C. B. Thermodynamic Properties of Individual Substances 4th ed New York: Hemisphere Publishing Corporation, 1989.
34	Li Y. G. Thermodynamics of Metal Solvent Extraction Beijing: Tsinghua University Press, 1988, pp 105- 108.
34	李以圭. 金属溶剂萃取热力学, 北京: 清华大学出版社, 1988, 105- 108.
35	Li Y. G. ; Lu J. F. Electrolyte Solution Theories Beijing: Tsinghua University Press, 2005, pp 67- 68.
35	李以圭; 陆九芳. 电解质溶液理论, 北京: 清华大学出版社, 2005, 67- 68.
36	Liu F. ; Ning P. G. ; Cao H. B. ; Zhang Y. J. Chem. Thermodyn. 2015, 80, 13.

[1]	罗芳, 潘书媛, 杨泽惠. 中高温质子交换膜燃料电池催化剂研究进展[J]. 物理化学学报, 2021, 37(9): 2009087 - .
[2]	孙盼盼, 刘翔宇, 孙琳, 张盛, 魏青, 尹琰, 杨奇, 陈三平. 分子间作用力构筑的具有柔性结构的醋氯芬酸多聚物: 晶体结构, 热稳定性, 溶解度和DFT计算[J]. 物理化学学报, 2015, 31(2): 211 -220 .
[3]	彭中, 阎文艺, 王少娜, 郑诗礼, 杜浩, 张懿. NaOH溶液中碱浓度、氧气压力以及温度对Pt电极上氧气还原反应的影响[J]. 物理化学学报, 2014, 30(1): 67 -74 .
[4]	周恩年, 余志辉, 曲景奎, 齐涛, 韩晓英, 张国庆. CO₂在Na₂Cr₂O₇溶液中的平衡溶解度模型[J]. 物理化学学报, 2012, 28(11): 2567 -2573 .
[5]	段宝根, 李嫣, 李婕, 程铁军, 王任小. 一种计算水溶解度的经验加合模型的适用范围与局限[J]. 物理化学学报, 2012, 28(10): 2249 -2257 .
[6]	雷红, 李淑妮, 翟全国, 张晖英, 蒋育澄, 胡满成. 298.15和308.15 K时1,2-丙二醇+MCl (M=Na, K, Rb, Cs)+H₂O三元体系的溶解度、密度和折光率[J]. 物理化学学报, 2012, 28(07): 1599 -1607 .
[7]	张建军, 祖卉, 高缘. 阿德福韦酯糖精共晶形成的热力学[J]. 物理化学学报, 2011, 27(03): 547 -552 .
[8]	潘善飞,胡桂香,吕杨,邹建卫, 俞庆森. 离子液体中有机物溶解度的QSPR模型分析[J]. 物理化学学报, 2010, 26(09): 2494 -2502 .
[9]	王艳玲, 李婕, 王任小. 有机化合物脂水分配系数和溶解度的计算方法[J]. 物理化学学报, 2010, 26(07): 1742 -1754 .
[10]	陈涛, 王祥云, 田文宇, 孙茂, 黎春, 刘晓宇, 王路化, 刘春立. 镅在榆次地下水中的溶解度分析[J]. 物理化学学报, 2010, 26(04): 811 -816 .
[11]	桑世华;彭江;魏丽娜. Mg²⁺, K⁺//Cl^-, B₄O^2-₇-H₂O四元体系288 K固液相平衡[J]. 物理化学学报, 2009, 25(02): 331 -335 .
[12]	赵文霞;胡满成;李淑妮;蒋育澄;张晓蕾;胡蕾;陈怀军. RbBr/CsBr-CH₃OH/C₂H₅OH-H₂O三元体系的溶解度[J]. 物理化学学报, 2007, 23(05): 695 -700 .
[13]	刘金彦;赵剑曦;陈喆. 季铵盐表面活性剂引起非水混合溶剂的分相[J]. 物理化学学报, 2006, 22(07): 845 -850 .
[14]	吴晓萍;刘志平;汪文川. 分子模拟研究气体在室温离子液体中的溶解度[J]. 物理化学学报, 2005, 21(10): 1138 -1142 .
[15]	张军;王献钊;夏树屏;高世扬. RbNO₃-C₂H₅OH-H₂O三元体系的液-固相平衡及其性质[J]. 物理化学学报, 2005, 21(09): 1046 -1049 .

NH₄VO₃在NH₄H₂PO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中的溶解度

Solubility of NH₄VO₃ in NH₄H₂PO₄-H₂O and (NH₄)₃PO₄-H₂O Systems

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