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1、碳酸氢钾溶液的热分解研究11!吴蕾(巴音郭楞职业技术学院,新疆库尔勒841000)摘要:研究了碳酸氢钾在水溶液中的热分解动力学及其分解机理。通过计算得到碳酸氢钾热分解足二级反应,表观活化能为8954kJ/mol。分析了反应温度搅拌速度攻容液中K•浓度对分解率的影响结果表明在温度为140°C的条件下,分解率可达到92%o关键词:碳酸氮钾;热分解;动力学中图分类号:061文献标识码:A文章编号:1001・9677(2012)16-0087-03StudyontheThermalDecomposi廿onofPotassiumHydrogenCarbonateSolutionWULe
2、i(BayinguolengVocationalandTechnicalCollege,XinjiangKorla841000,China)Abstract:Thethermaldecompositiondynamicsofthepotassiumhydrogencarbonateinwateranditsdecompositionmechanismwerestudied.Throughthecalculation,thethermaldecompositionofpotassiumhydrogencarbonatewasthesec-ondaryreactions,appa
3、rentactivationenergyof89.54kJ/molThroughanalysisofthereactiontemperature,stirringrate,anceffectofK+concentrationinsolutionondecompositionrate,showedatin140°C,thedecompositionratewasupto92%.KeyWords:potassiumhydrogencarbonate;thermaldecomposition;dynamics近几十年来,由于CO2的过量排放造成地球表层的气温不断升高给环境带来了很大
4、的危書,各种自然灾害也愈演愈烈.co2的减排研究口益成熟。co2减排的方法有物理吸收法,膜吸收法,空气分离/排气循环法化学吸收法等等5,在工业上得到了广泛的应用贞•中本菲尔溶液法即以碳酸钾溶液吸收CO2的方法最为普及和关的文献也很多。CO2是一种非常宝贵的碳资源,可以被广泛用于多种领域,在工业生产中有非常重要的应用。对排放的co2进行回收、固定、利川及再资源化,己成为世界各国特别是发达国家十分关注的问题将吸收co的富液进行再生可提髙碳的利川率,因此进行溶液再生的研究是十分必要的关于再牛的报道国内冃前述非常少。工业主产中,CO2的吸收和再生是同时操作的,溶液再生的能耗决定了回收
5、co2的经济成木在考察吸收状况的同时木文首次从动力学方面对碳酸氮钾溶液进行了理论分析和实验验证。1理论分析纯的碳酸氢钾是无色透明单斜晶系结晶。在空气中稳宦,100°C时开始分解200°C时完全分解,失去二氧化碳和水而成碳酸钾。2HCO;+&O+CQT2实验部分21试剂及仪器碳酸氢钾份析纯,天津市福晨化学试剂厂;无水碳酸钠,工精细化学品有限贵任公司。全自动电位滴定仪ZDJ-2D北京先驱威锋技术开发公司;电了天平,丫P2001N,上海精密科学仪器有限公司;集热式磁力搅押器DF常州国华电器有限公司。22实验步骤在四口烧瓶中配制一定质量分数的碳酸氢钾溶液,放入油浴锅,调节磁力搅拌器的
6、转速为最大值調节加热温度到一指定值,每隔相同的时间取样,用电位滴定仪分析出其中co2-3和HCO;的浓度。23溶液中COV和HCO;浓度的测定CO厂和HCO,都可以和HCI反应,其中CO32-先与HCI反应生成HCO/,CO』■和HCI反应完全后,HCO3和HCI反应。该反应可以看做一个两步反应,电位滴定仪是通过溶液屮的电位变化判断反应终点的利用这个两步反应的电位变化可以分别求出CO「和HCO:的浓度。c°_Chg(V2-2VJ-v'5co,-_丁式中:必——滴定时第一个峰的体积V2——滴定时第二个峰的体积V——待滴定的溶液的体积Chc<—滴定用的盐酸的摩尔浓度3结果与讨论3
7、1纯碳酸氢钾溶液热分解过程作基准试剂犬津市福晨化学试剂厂;N-卬基二乙醇胺,化学311搅扌半速度对分解率的影响纯料瞬删飆i晶碾屣縦羯'搞篠翩紳曲ishingll蔽分髀醐搂c畑5体閉此搅拌疇淮分解率的二乙醇胺化学纯」匕京化学试剂公司;盐酸,分析纯,北京北化影响不容忽视。在旋转床反应器中,溶液屮1浓度为25mol/L图1搅拌速度对分解率的影响Fig1Effectofstirringspeedonthedecompositionratio&f.2W.IU.2二6odu_OJ2Qg50505050505998X