高苛性比铝酸钠溶液的Raman光谱研究

第 27卷 萆 6 彰 I 9 9 1年 l2月 金 属 学 报 ACTA M ETA LLl】RGICA SINICA Vo1．27．No．6 Decem bcr l 9 9 I 高苛性比铝酸钠溶液的Raman光谱研究 柳妙修 曹益林 陈念 贻 (中国科学院上侮 盎研究所) 庄志诚 (上海 交通大学) 摘 耍 用Raman光谱方{击研究高苛性比铝酸铺溶液的阴离子组成．高苛性比的铝酸 钠溶液扮 Ramart光谐在47~cm 等 处有特征滤 ．和固体 Ca。CAt(OH) ] 及 Ba：[A1：一 (0H) 。]的 Ramau谱相对照，可看出高苛性 七的浓铝酸钠溶液可能含有 AI(OH) 及 其象台离子． 美簟词 高苛性比，铝酸钠溶液，Raman光：彗 铝酸钠溶液是铝冶金生产的重要 中间物斟．铝 酸钠溶液的阴离子组成和结构问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是铝冶金物理化 学一个重要课题．作者之一曾对中浓度以下的铝酸 钠溶液的阴离子组成作过多方面研究 “ ，认为主要 阴离子是：Al(0H) ．这一结论 其后Moolenaar 等用Raman光谱方{击研究 的结 论大致符 台 旺 ． 但苛性比高的澉铝酸钠溶液的阴离子组成问题尚甚 少研究．鉴于 Bayer法生产中部分 工序铝酸 钠溶液 的苛性比及浓度都甚高，研究这种溶蔽的结构对生 产也有意义．本文专门就这一闻题作研究． 1 实 验 方 法 用纯铝溶人浓 Na0H (化 学 纯 NaOH 溶 人去 离子水制成)溶掖中，过滤、分析，在聚乙烯瓶中 常温密封放置后用以铡 Ramaa光谱 ． 有时用不同浓度的NaOH溶液稀释上述溶液． 或者用去离子水稀释上述溶液，在聚乙烯瓶中常温 密封放置后用以测 Raman光谱． 用 SPEX RAMALOG型激光 Raman光 谱仪 测 Raman光谱．采用 A卜Kr激光器光源．激光波长 514．5am．功率 6o0mW．计算机 处理数据 自动记 录．分辨率 0．1cm_。． Ca。CAI(OH) ) 的制备采用石灰乳加 人含过 量铝酸钠的溶被，在高压釜中 在 l40一l50。c加热 lh．产生的沉淀过滤干燥．x光衍射分 析 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明所得 粉末确为Ca a CAI(0H) )!．Ba l：Al，(oH) 。)制 备 系用文献[3)报道的方法，即将B南1 加人铝酸钠 溶液，煮沸，过滤，将滤液煮沸浓缩，薪出的固体 即 Ba [Al!(0H) 0)． 2 实 验 结 果 围 1 铝酸钠溶液的Rl舢 al1光谱 Fig．1 Raman spat'era of sodium aluminats solution aK I 7．6 II 2．0 III 3．78 IV I．49 V 1．29 Standed time Iong～time Iong～time long—tlm~ long-time 2h 199O年 12月 29 B收到 ． 本文通讯联系八，陈念赔，研究员，上 侮 (200050) 中科院上海冶金研究所 一 珊瑚拼一 维普资讯 http://www.cqvip.com B 444 金 属 学 报 27卷 I _／⋯ ‘工。 0 Oo ． 。 。／ 『 ● ● 7 厂’ ● ● ·：。 Na20 ， q 圈 2 Raman光谱470cm 峰和 溶液中Al 。，Na 0浓度的关系 Fig．2 Relation between 470 cm一 peak of Raman spectra and concentration Al 日，Na2O in solution o 一 霄；thoIlt 470 cm一 peak in Raman spectrum ●~ with 470 em kin Raman speCtrv／n 吧 E RatTan shlft．cm’I 圈 3 Baz[Al：(oH)z0]~Ca。tAt(OH) 】 粉末的Raman光谱 Fig r 3 Raman spectra of solid BaitAl：(oH)￡o】(curve I)and Ca3[AI(OH)6】2(curve II) 几种不同 苛性 比 和 浓 度 的 铝 酸 钠 溶 液 的 Raman光谱测量结果见图 1． 从图 l可 以 看 出，苛 性 比 高 的 浓 溶 液 在 470cm- 处有特征峰 ．苛性比低的溶液在 470cm 处无特征峰．图 2为直接配制表经稀释 的铝酸钠溶 液样品的Na O，AI Oa 浓度的分布图．按其 Ra_ man光谱有无470cm叫 峰分为两类．可以看出I有 470cm 峰的溶液和无470cm 峰的 溶 液分布在 不商区域，其判据近似方程为t = (Na o3—0．75(AI±0 )一105 >0时溶液 Raman谱有 470cm 蜂 ， <0时 溶液无 470cm 峰． 图3的 I，II曲线分踟 为ca3[At(OH) ) 和 Baz CAI (0H) 。)固体的实 测 Raman光 谱．看 来 470和427cm 附 近 的峰应分别为 AI(OH) 一和 AI (oH)i 离子的特征峰．和图l的曲线相对照可 以看出t高 苛 性 比 铝 酸 钠 浓 溶 液 Ramafl谱 的 470cm叫 峰为 AI(0H)2一离子所引起．换言之，溶 液中存在下列化学平衡 AI(OH)7+20H一一 A1(oH)!一 A1(伽 ) 浓度增大，特别是OH一浓度增大。都 应使 AI(0H)：一浓度增加．这就是高苛性比浓铝酸 钠溶液 Raman谱呈 现 470cm-’的可 能 原 因．但 溶液 II苛 性 比为 2,0，其 Raman光 谱 中代 表 A1(0H) 的620~m-1峰巳经消失 ，仅在470~m- 附 近有很宽的蜂．按化学配比苛性比2．0的溶液不可能 全都形成 AI(oH)：一．这可能是由于溶液中同时存 在由AI(OH) 八面体共隅，共边造成的聚合阴离子 (例如 AI (伽 ) 离 子， 其427cm- 蜂 被 掩 盖 在 宽 蜂 中 而 不 明显)，也 可 能 是AI(OH)7， Al(0H)卜'OH一通过 氢 键 联网，从 而 改 变 了 At(OH)7的振动频率所致 ． 本文为国家自然科学基垒资助项目 参 考 文 蕾 I 陈念胎．革北铝生产的物理牝掣 上海}上海科技出版社，1962：27 2 M oolenaar R J，Evans J C。M cKeever L D．J Phys Chem，1970；74：3629 3 Moinuddln Abmcd A H， Dt Gla~eer L S，Acre C1yHal】cPr，1§ 0；I~26：867 维普资讯 http://www.cqvip.com 6期 柳妙修等。高苛性比铝酸铀溶液的RamaIl光谱研究 445 ON THE RAMAN SPECTRA OF SODIUM ALUMINATE SOLUTION W ITH HIGH-CAUSTIC RATIO AND HIGH CONCENTRATION L／U Miaoxiu。CAO YiIin，CHBN Nianyi(Shanghai胁 sfit“fe ol MetaRurgyt Academia S~ntca)．ZHUANG Zhiclteng tShanghe i J OfO^ g University) (M anuscript recelved 29 December．1990) ABSTRACT One of the c2Hef characteristic pe~k$of h~gh-caustic-ratio and highly concentrated solution in Raman spectra is恤 at of 470 cm_ ．By comparison wi恤 the RsJ~all印 cctra of crys· talline solld CaaIAl(0H)‘】2 and Ba2[A12(0H)la]，it∞ be concluded that At(OH)；一 ion and perhaps also the polymers of AI(OH)2一ions may be forl~ed in high-caustic—ratio and hig11ly concentrated sodium aluminatc solution ． KEY WORDS high catmtlc ratio，sodium aluminate solution，Ramon spectra Correspo#dant： CHEN Nianyt,proyessor，Shanghai Institute ol MetalIurgyl Academia$inica， Shanghai 2~050 维普资讯 http://www.cqvip.com