硫酸鈉溶液降溫過程探析

范曉明，侯 楊 ，劉 寶，鄒惠玲 ，杜伯會

（1.山東省產品質量監督檢驗研究院 食品化工中心，山東 濟南 250100；2.東北師范大學 化學學院，吉林 長春 130000）

工業上，通常是采用母液排出法將芒硝或含有芒硝的礦物由淡水溶液經化學處理、重力沉降、過濾等步驟后蒸發或者鹵水經過多效蒸發分離得到Na2SO4[1-3]，但所得到的Na2SO4純度有時并不能滿足產品質量要求。采用溶解-降溫析出的方法來可對Na2SO4進行進一步提純精制。在降溫析出的過程中冷凍溫度過低時，Na2SO4溶液可能會出現結冰現象，由此冷凝器可能發生堵塞和冰凍事故，導致生產過程出現中斷，甚至對生產設備造成破壞，影響生產的可持續進行。另一方面，冷卻溫度不夠低時，又使Na2SO4的結晶析出率不夠高，影響到生產效率。因此，Na2SO4溶液冰點的確定以及合適的降溫溫度就顯得比較重要了。

本文利用外部冷卻降溫法模擬了Na2SO4溶液降溫過程中的發生的變化，并最終確定了Na2SO4溶液的冰點以及合適的冷卻溫度，為企業的工業化生產的正常控制和安全操作提供了理論指導。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

DSY-019A低溫運動粘度測定儀（大連離合儀器有限公司）；秒表；AE200電子分析天平；坩堝；烘箱。

Na2SO4、NaCl、NaNO3，以上藥品均為分析純由國藥集團化學試劑有限公司提供。

1.2 實驗方法

量取70mL配制的Na2SO4溶液置于雙層玻璃管中，將玻璃管置于設定好冷卻溫度的低溫運動粘度測定儀中，同時打開機械攪拌裝置以保證溶液溫度的均勻性并計時。觀察Na2SO4溶液溫度和狀態隨時間的變化。……