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乙醇结晶法提取硫酸镁的理论分析
时间 : 2018-08-16 21:14 浏览量 : 202

      硫酸镁在水中能很好的溶解,但在加入乙醇后却 能析出,这是因为在水−乙醇相中硫酸镁的缔合结晶 行为与其在纯水溶剂中的情况迥然不同。在一些关于醇 −水混合溶剂中无机盐的结晶行为研究中指出, 与纯水溶剂相比,混合溶剂在极性、黏度等性质上显 著不同,造成离子与溶剂分子作用力和溶剂化能不同, 从而使得混合溶剂中的正、负离子发生缔合作用而结 晶析出。

      例如,Tung 等[20]在水−乙醇混合溶剂中制备 磷酸钙中指出,混合溶剂中离子的溶剂化能减弱,结 晶时去溶剂化能垒降低,有利于离子晶体的结晶析出。 在溶液中不存在裸露的离子,离子能够以配位键 和静电力的作用吸引溶剂分子形成溶剂化层,以溶剂 化离子的形式存在。由裸露离子形成溶剂化离子的过 程会释放出能量,称为离子的溶剂化能。溶剂化能是 离子晶体化合物能够溶于溶剂中形成稳定溶液体系的 主要原因之一:当离子的溶剂化能与离子晶体晶格能 相当或大于离子晶体晶格能时,离子能很好的溶于溶 剂之中;反之,当离子的溶剂化能小于离子晶体晶格 能时,离子之间就会发生缔合作用,溶解度很小。这 一点可以从溶解过程的热力学角度解释。从溶解过程 的热力学 Born-Haber 循环来看,决定离子晶体的溶解 能力的因素主要是离子的溶剂化能、离子晶体晶格能 和离子溶剂化熵变[21−22],有以下关系式:

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