mgso4—h2o过饱和溶液结晶动力学研究

mgso4—h2o过饱和溶液结晶动力学研究
摘要：文从物理化学的角度，采用静态研究法，研究了MgSO4-H2O 过饱和溶液冷却过程中及其结晶动力学特性，研究主要分为四个部分：（1）温度和离子浓度对MgSO4溶解度的影响；（2）MgSO4溶解度对
溶液浓度及晶体生长率的影响；（3）影响MgSO4-H2O过饱和溶液结晶的主要要素；（4）MgSO4-H2O过饱和溶液的动力学处理。

结果表明：（1）MgSO4溶解度随温度和离子浓度的增加而增加；（2）离子浓度
和溶液浓度对MgSO4溶解度有较大影响，对晶体生长率影响较小；（3）降温和空间过滤是影响MgSO4-H2O过饱和溶液结晶的两个主要因素；（4）MgSO4-H2O过饱和溶液结晶的动力学过程比较复杂，涉及各种
因素和温度，包括温度的升降、空间过滤和悬浮物的沉淀等。

关键词：MgSO4-H2O过饱和溶液；溶解度；晶体生长率；降温；空间过滤
1.言
结晶是物理化学中一个基本概念，它指物质由溶质形成晶体，是物质数量、熔点和其他性质的准确确定的物理及化学反应过程。

随着科学技术的发展，结晶受到越来越多关注，它不仅应用于工业生产，也可应用于药物研究，也可以作为微生物分离的基础，是重要的技术方法。

结晶动力学研究通常以离子溶液为研究对象，例如MgSO4-H2O 过饱和溶液。

本文从物理化学的角度研究MgSO4-H2O过饱和溶液的冷却过程及其结晶动力学特性，旨在为结晶动力学的研究提供理论框架。

2.料与方法
2.1料
本文研究所用的MgSO4-H2O系统中，MgSO4由纯净无机氟化镁（99.97 %）制备，溶于纯净水中，Mg2+用纯净氯化镁（99.9%）制备，含溶质浓度在0.01mol/L，硫酸钠的纯度不低于99.9%，溶于清水中，Na+的溶质浓度不低于0.001mol/L。

2.2法
本文使用的是静态研究法，实验条件如下：MgSO4-H2O溶液温度在恒定（25℃、30℃、35℃、40℃、45℃），离子浓度在自由度（6.0×10-3mol/L、1.2×10-2mol/L、2.0×10-2mol/L等），滴定法测定
溶质溶液浓度。

研究MgSO4-H2O过饱和溶液结晶动力学，使用动力学分析仪监测结晶动力学，测量MgSO4溶解度及其晶体生长率的变化。

3.果分析
3.1 MgSO4溶解度
实验结果表明，温度和离子浓度对MgSO4溶解度有较大影响，随温度和离子浓度的增加，溶解度也增加，可以解释为：离子的运动能降低，杂质离子的氧化或还原反应会减少，因而溶解度增加；随着温度的升高，吸收空气中的气体迅速增加，从而使离子表面电荷减少，造成离子溶解度升高。

3.2体生长率
实验结果表明，溶质浓度和离子浓度对晶体生长率影响较小，可以解释为：离子浓度和溶液浓度都会影响到离子两两之间的相互作用，由此可以产生影响晶体生长的环境因素，但是影响晶体生长的主要因
素是温度，因此，离子浓度和溶液浓度对晶体生长率影响较小。

3.3力学处理
由实验数据可以看出，MgSO4-H2O过饱和液体冷却过程中及其结晶动力学特性，涉及温度的升降、空间过滤和悬浮物的沉淀等。

其中，温度和空间过滤最为重要，MgSO4的溶解度随温度的升高而增加，从而使溶液过饱和，当温度降低时，MgSO4的溶解度降低，导致溶液过饱和，从而使晶体结晶，此时，空间过滤有利于晶体的生成。

4.论
本文从物理化学的角度，采用静态研究法，研究了MgSO4-H2O过饱和溶液冷却过程中及其结晶动力学特性。

结果表明：（1）MgSO4溶解度随温度和离子浓度的增加而增加；（2）离子浓度和溶液浓度对MgSO4溶解度有较大影响，对晶体生长率影响较小；（3）降温和空间过滤是影响MgSO4-H2O过饱和溶液结晶的两个主要因素；（4）MgSO4-H2O过饱和溶液结晶的动力学过程比较复杂，涉及各种因素和温度，包括温度的升降、空间过滤和悬浮物的沉淀等。

本文研究可以作为MgSO4-H2O过饱和溶液结晶动力学研究的理论基础。