Mg(BO2)2在MgCl2水溶液中的相平衡与化学平衡
Phase Equilibria and Chemical Equilibrium of Mg(BO2)2 in MgCl2 Aqueous Solution
作者单位E-mail
李瑶瑶 天津科技大学化学工程与材料学院, 天津 300457  
周桓 天津科技大学化学工程与材料学院, 天津 300457 zhouhuan@tust.edu.cn 
王星帆 天津科技大学海洋与环境学院, 天津 300457  
吴鹏 天津科技大学海洋与环境学院, 天津 300457  
张敏 天津科技大学化学工程与材料学院, 天津 300457  
李文轩 天津科技大学海洋与环境学院, 天津 300457  
阎波 天津科技大学海洋与环境学院, 天津 300457  
摘要: 借助拉曼光谱和X射线衍射(XRD)检测手段,对Mg(BO22在MgCl2水溶液中水解的固液相平衡与物种化学平衡规律进行了研究。结果表明,MgCl2对Mg(BO22的溶解转化、多硼氧配阴离子的物种分布有很大影响:(1)随着MgCl2浓度从0达到饱和,Mg(BO22的表观饱和浓度从0.79%增加到1.96%,pH值从9.96降到6.27;(2)Mg(BO22在纯水中水解形成固相Mg2B6O11·15H2O和Mg(OH)2,在MgCl2溶液中形成固相Mg2B6O11·15H2O和Mg3Cl2(OH)4·4H2O;(3)Mg(BO22在纯水中水解,硼的物种主要为B4O5(OH)42-和B3O3(OH)4-,分别占液相总硼含量的49.81%和19.54%。在MgCl2饱和溶液中,主要为B3O3(OH)4-和B5O6OH)4-,分别占液相总硼含量的44.57%和40.00%。
关键词: Mg(BO2)2  MgCl2  拉曼光谱  化学平衡  溶液结构
基金项目: 国家自然科学基金(No.U1407204,U1707602)、天津市教委创新研究团队(No.TD12-5004)和天津市海洋资源与化学重点实验室开放基金(No.201602)资助。
Abstract: The solid liquid phase equilibria and species chemical equilibrium of Mg(BO2)2 dissociated in MgCl2 aqueous solution were studied by means of Raman spectroscopy and X ray diffraction (XRD). The results indicate that the MgCl2 concentration has a great influence Mg(BO2)2 dissociation. (1) With the increasing of MgCl2 concentration from 0 to saturated state, the apparent solubility of Mg(BO2)2 increased from 0.79% to 1.96%, and pH value decreased from 9.96 to 6.27; (2) Solid species are changed gradually from Mg2B6O11·15H2O and Mg(OH)2, to Mg2B6O11·15H2O and Mg3Cl2(OH)4·4H2O; (3) Main species of polylobate anions change from B4O5(OH)42- and B3O3(OH)4- with the accounts of 49.81% and 19.54%, to B3O3(OH)4- and B5O6OH)4- with accounts of 44.57% and 40.00%, respectively.
Keywords: magnesium metaborate  magnesium chloride  Raman spectroscopy  chemical equilibrium  solution structure
投稿时间:2019-10-19 修订日期:2020-04-13
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李瑶瑶,周桓,王星帆,吴鹏,张敏,李文轩,阎波.Mg(BO2)2在MgCl2水溶液中的相平衡与化学平衡[J].无机化学学报,2020,36(8):1421-1429.
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