NaCl 水溶液冻结过程中的盐水排斥与水合物形成
化学物理
2020-04-22 v4
摘要
在分子水平上研究盐水的冻结对于改进冷冻脱盐技术具有根本重要性。在此，我们结合使用 x 射线衍射和分子动力学模拟 (MD)，针对不同盐-水浓度（从海水条件到饱和）研究 NaCl 溶液的冻结过程。线性叠加模型很好地再现了由六方冰 Ih 形成引起的盐水排斥，并使我们能够量化冰和盐水的比例。此外，在 T = 233 K 冷却时，我们观察到 NaCl2HO 水合物（氢卤石）的形成，其与冰 Ih 共存。MD 模拟用于建模 NaCl 晶体的形成。根据模拟我们估计，由于离子包裹，新生成冰的盐度为 0.5% 质量百分率 (m/m)，处于淡水的盐度限度内。另外，我们利用四面体性参数展示了离子对局部冰结构的影响，并通过离子配位参数和团簇分析追踪了晶体的形成。
引用
@article{arxiv.1904.03682,
title = {Brine rejection and hydrate formation upon freezing of NaCl aqueous solutions},
author = {Ifigeneia Tsironi and Daniel Schlesinger and Alexander Späh and Lars Eriksson and Mo Segad and Fivos Perakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03682},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 9 figures, Electronic Supplementary information