基于Pitzer模型预测Na-K-Ca-Mg-Cl-H₂O溶液的密度

作者：路淼; 李东东; 李武; 董亚萍; 胡斌

来源：地学前缘, 2021, 28(06): 179-186.

DOI：10.13745/j.esf.sf.2021.1.55

• 密度
• 天然水
• KCl
• CaCl2
• Pitzer离子相互作用模型

天然水体系的体积性质与压力、温度、组成的相关性（PVTx性质）研究在地球化学、盐湖化工等领域有广泛的应用。密度是卤水最基本的体积性质,不仅可以通过实验测定,还可以用理论模型进行预测。建立富钾卤水密度与组成、温度的关联模型有助于认识钾在复杂卤水中的富集、迁移规律。为了构建基于Pitzer离子相互作用模型的卤水密度预测方法,本文用高精度振荡管密度计测定了常压下KCl、CaCl2纯盐溶液以及最高离子强度为11.8 mol·kg-1的混合溶液在283～323 K下的密度,用所测得的密度通过Pitzer离子相互作用模型拟合得到多温下Pitzer单电解质参数和Pitzer混合参数。用Pitzer模型参数计算了Na-K-Ca-Mg-Cl-H2O体系293～313 K的密度,计算密度值与实验值的相对偏差在±0.25%以内,计算的结果整体上要优于文献值,文献在计算中均未考虑Pitzer混合参数项。结果表明,K、Ca、Cl离子间的相互作用对于Na-K-Ca-Mg-Cl-H2O溶液的密度有显著的影响,本文获得的Pitzer参数反映了这些离子间的相互作用,可用于计算含有K、Ca、Cl离子的复杂卤水密度的预测。

• 单位
  中国科学院青海盐湖研究所; 青海省盐湖资源化学重点实验室; 中国科学院大学