三元体系NH4Cl +CaCl2 +H2O热力学性质

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随着社会的发展，人们生活水平的提高，人类对能源的需求日益增加，但能源的利用率仍不是很高，能源供应紧张和环境保护问题日益突出。研发能充分利用低温热源的新能源是解决能源紧张的重要途径。室温相变储能材料是一种很重要的高效建筑节能材料，它具有可以充分利用低温热源热量、储能密度大、相变焓大、成本低廉等优点。然而目前已发现熔点在15 °C-25 °C之间的无机相变储能材料非常稀少，且价格较贵。能否开发出更廉价、更安全(无安全隐患)、性能更优异的室温相变储能材料，将是室温相变储能材料走向实际应用的关键。CaCl2·6H2O的熔解热是180 kJ/kg，熔点是29.2 °C，如果在CaCl2·6H2O体系中加入NH4Cl，可能有室温下共晶点出现。为此，我们对 NH4Cl-CaCl2-H2O体系溶解度进行研究。 本文采用等温法精确的测定了三元体系NH4Cl-CaCl2-H2O 273.15 K和298.15 K的等温溶解度，平衡相图中有两条溶解度线，相应固相为CaCl2·6H2O和NH4Cl。无变量点组成为w=36.32 % CaCl2，w=3.40 % NH4Cl； w，w=5.22 % NH4Cl。=45.86 % CaCl2 选择Pitzer-Simonson-Clegg模型描述该体系的性质，构造出了该三元体系273.15 K和323.15 K的部分相图。通过预测相图发现复盐2NH4Cl·CaCl2·3H2O在温度低于298.15 K时消失；此外，发现该三元体系在299.65 K和298.15 K时有两个包晶点，前者组成刚好落在NH4Cl和CaCl2·6H2O组成点连线上。根据相图原理，该组成点在299.65 K时开始结晶298.15 K时结束，所以表现为“假共晶”相变储能材料。同时，测定了50g该相变储能材料吸放热曲线，得到满意的结果。

Leon_pengpeng

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