卤水的状态与图示
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第287页(930字)
卤水是一种含氯化钠为主的复杂溶液。在海盐生产中,卤水通常按氯化钠的含量,分为不饱和卤水、饱和卤水和过饱和卤水。用温度—浓度图示,如图2-5-9。
图2-5-9 溶液状态图
图中AB线为卤水浓缩的饱和曲线,CD线代表卤水过饱和而能自发地产生晶核的浓度曲线(超饱和曲线),它与饱和曲线大致平行。这两根曲线将浓度—温度图分为稳定区和亚稳区、不稳区;其中AB曲线以下为稳定区,AB和CD线间为亚稳区,CD线以上是不稳区;而亚稳区和不稳区在一定程度上是可变的,很难严格区分。这些区域的特征如下:
1.稳定(不饱和)区 卤水含氯化钠量未达到饱和(曲线AB)状态,为不饱和卤
水。氯化钠不能结晶,放入氯化钠晶体则溶解。
2.亚稳(饱和)区 卤水含氯化钠量达到饱和(AB线)状态,为饱和卤水。氯化钠的结晶与溶解处于动态平衡;若卤水继续蒸发提高浓度或降低温度,卤水含氯化钠量超过饱和AB线,成为过饱和卤水,即进入亚稳区,不会自发结晶,但如将氯化钠晶种放入亚稳区的卤水中,结晶就会在晶种上进行。
3.不稳(过饱和)区 当卤水含氯化钠量达到超饱和线CD后,进入不稳区。卤水会自发地发生氯化钠结晶,但也不是不可避免的。
三个区域以亚稳区最重要,卤水中生长氯化钠晶体应控制在这个区域内进行。它关系着晶体的纯度和粒度。卤水的亚稳区是客观存在的,虽难精确测量,但其大小和趋向仍可用过饱和度或过冷度来估计。亚稳区的大小与结晶物质的性质有关,也极易受外界条件的影响,例如有无晶种、晶种大小与多少、有无搅拌、震动、超声波及冷却、杂质等。不同物质溶液的亚稳区差别可以相当大(见表2-5-3、2-5-4),所以超饱和曲线可视为一簇曲线,其位置在图(2-5-9)中CD线之下,并与它大致平行,而不是一根确切的线。