[发明专利]一种复杂体系中重金属氯化物饱和蒸气压的测试方法

权利要求书

1.一种复杂体系中重金属氯化物饱和蒸气压的测试方法，其特征在于选用气流携带法为基本方法，选定一种惰性气体即携带气体在处于测试温度下的试样上方流过，当待测试样的蒸气被携带气体饱和时，混合气体中试样的分压即等于该物质在同温度下的饱和蒸气压；待测样品饱和蒸气压与样品失重关系如下：

P＝ΔWRT/MV_c      (1)

其中：M——挥发气体的摩尔质量，g·mol^-1；

      R——常数，8.314J·K^-1·mol^-1；

      T——温度，K；

      ΔW——失重量，g；

      V_c——气体体积；m³。

2.如权利要求1所述一种复杂体系中重金属氯化物饱和蒸气压的测试方法，其特征在于对于CaO-FeO/Fe₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-ZnO-CaCl₂体系中，热力学计算表明在973K-1033K温度范围内Zn只以ZnCl₂一种形式挥发；在973K-1033K温度范围内选定测试温度T，样品在该测试温度T(K)、根据需要选定携带气体流速v(l/min)条件下恒温一段时间t(min)，试验结束后样品在惰性气氛条件下冷却，通过ICP分析方法获得试验前后样品中的Zn含量，进而获得恒温过程中样品内Zn的挥发量ΔW_Zn(g)；由于Zn只以ZnCl₂一种形式挥发，进而ZnCl₂的挥发量ΔW_ZnCl2(g)能由ΔW_Zn(g)计算得到：

ΔWZnCl2=ΔWZn65×136---(2)]]>

进而该体系中ZnCl₂饱和蒸气压由下式(3)得到：

PZnCl2=ΔWZnCl2RTMZnCl2vt/1000=ΔWZnRTMZnvt/1000---(3)]]>

式中，M_ZnCl2，M_Zn-分别为ZnCl₂、单质Zn的摩尔质量，g/mol。

3.如权利要求1所述一种复杂体系中重金属氯化物饱和蒸气压的测试方法，其特征在于对于CaO-FeO/Fe₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-PbO-CaCl₂体系中，热力学计算表明在973K-1033K温度范围内Pb的挥发气体种类为PbCl₂和PbCl两种；在973K-1033K温度范围内选定测试温度T(K)，样品在该测试温度T(K)、根据需要选定携带气体流速v(l/min)条件下恒温一段时间t(min)，试验结束后样品在惰性气氛条件下冷却，通过ICP分析方法获得试验前后样品中的Pb含量，进而获得恒温过程中样品内Pb的挥发量ΔW_Pb(g)；由于Pb以PbCl₂和PbCl两种形式挥发，本测试结果是PbCl和PbCl₂的饱和蒸气压之和，具体计算过程如下所示：

假定P_PbCl、ΔW_PbCl、M_PbCl分别代表PbCl的饱和蒸气压、挥发引起的失重、摩尔质量；

P_PbCl2、ΔW_PbCl2、M_PbCl2分别代表PbCl₂的饱和蒸气压、挥发引起的失重、摩尔质量；

根据气流携带法的测试原理，下列公式(4)、(5)成立：

P_PbCl＝ΔW_PbClRT/(M_PbClvt/1000)        (4)

P_PbCl2＝ΔW_PbCl2RT/(M_PbCl2vt/1000)     (5)

则二者饱和蒸气压之和P_PbCl2+PbCl为：

P_PbCl2+PbCl＝P_PbCl2+P_PbCl＝(ΔW_PbCl2/M_PbCl2+ΔW_PbCl/M_PbCl)RT/(vt/1000)＝(N_PbCl2+N_PbCl)RT/(vt/1000)＝N_PbRT/V＝ΔW_PbRT/(M_Pbvt/1000)   (6)

式中，N_PbCl、N_PbCl2、N_Pb-分别为PbCl、PbCl₂、以及挥发的总Pb的摩尔数；

ΔW_Pb-Pb素的失重，g；M_Pb-Pb的摩尔质量，g/mol；

公式(3)、(6)能用同一种形式即式(7)表达：

PMClx=ΔWMRTMMvt/1000---(7)]]>

式中，-被测重金属氯化物的饱和蒸气压，Pa

ΔW_M，M_M-分别为重金属元素M在恒温过程中的失重(g)及其摩尔质量(g/mol)。