[科普中国]-多元电解质

简介

多元电解质是一种用电解法生产铝硅钛多元合金，它属于有色金属及其合金生产技术领域。它是采用电解法直接从原料（含铝矿物）中生产出铝硅钛多元合金，原料的组成是氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化铁和稀有元素氧化物。将以上原料用电解槽在冰晶石体系电解质中直接电解生产铝硅钛多元合金，电解质的组成为冰晶石、氟化锂、氟化钙、氟化镁和氯化钠。该工艺大大简化了生产流程，降低能耗和生产成本，缩短基建投资和建设周期1。

多元电解质溶液表面张力的预测建立溶液理论的目的之一是利用二元系数据预测多元系数据，同时尽可能减少使用与多元交互作用参数有关的额外信息。显然，经典理想溶液理论中不涉及任何“额外”信息，但只有在无限稀释时或由相似组分(同位素等)形成的溶液才是理想溶液，因此经典理想溶液理论不能对实际体系进行预测。

另一方而，多元复杂溶液的热力学数据和传递性质数据对化学、化工、分离工程(结晶、蒸发、脱盐等)、废水处理、污染控制、采油等都十分重要。二元系的热力学数据和传递性质数据，但多元系的数据较为或十分稀缺。特别是，遇到的溶液几乎全为多元复杂溶液。因此，建立溶液理论由二元系数据准确预测多元复杂溶液的数据十分重要。没有诱发新的络合效应、离子强度相等的混合过程是理想混合过程。显然，它们对理想溶液的处理方式与经典理想溶液不尽相同。这种差别不仅使它们对热力学性质的预测结果总体上有待改进，而且使它们在推广到传递性质时遇到许多困难2。

多元电解质优势1.同时适用于多元电解质溶液、多元非电解质溶液、多元电解质和非电解质溶液、水溶性聚合物溶液。

2.当络合现象很显著时，通过等压数据的校正即可由二元数据预测多元系数据(鉴于络合效应将导致多元系的电导率显著偏离一般行为，进而很难单纯由二元系数据准确预测多元系数据，等压数据的成功利用一方而表明半理想溶液理论抓住了问题的主要矛盾，另一方而表明新理论在充分利用文献信息的能力方而具有较独特的优势。

3.从活度的物理意义可知，新理论的过程更符合理想混合过程，而导出的一系列新方程确实也是描述经典理想溶液的理想线性方程3。

多元电解质新型预测方法在新理论的基础上建立了一系列新型预测方法，包括热力学性质(等压浓度和溶解度、化学位、水活度、溶质活度系数、混合自由能、混合熵、混合焓、比热、混合体积、密度)和传递性质(勃度、电导率产。经与实验数据系统比较，结果表明这些方程的预测精度很高。多元系的表而张力数据十分重要，比如，就吸收制冷体系和热泵体系而言，水溶液的表而张力对揭示工作流体的传热和传质机理和实际过程优化都至关重要。

然而，对于多元系表而张力数据的报道依然较少，可直接由二元系数据预测多元系的表而张力数据，同时适用于含不同类型溶质体系的方程也很少。因此，在半理想溶液理论的基础上，研究建立含不同类型溶质的复杂溶液的表而张力预测方程具有十分重要的意义3。