溶液结构的同步辐射反射法研究——径向分布函数解析

房艳; ;周永全; ;朱发岩; ;戈海文; ;房春晖

溶液结构的同步辐射反射法研究——径向分布函数解析

A Synchrotron Radiation Reflection Study of the Solution Structure ——Analysis of the Radial Distribution Function

DOI：

中文关键词: 径向分布函数同步辐射硫酸钠液体结构

英文关键词:Radial distribution function Synchrotron radiation Sodium sulfate Liquid structure

基金项目:

作者	单位
房艳,;周永全,;朱发岩,;戈海文,;房春晖	[1]中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁810008 [2]中国科学院大学,北京100049

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中文摘要:

报道由硫酸钠水溶液实验径向分布函数通过理论模型计算，解析溶液结构参数的方法。其中包括建立理论结构模型的基本依据，专用KURLVR程序使用和结构参数最小二乘精修，以及高斯多峰拟合等实用方法，最终给出能够阐述溶液本质的微观结构参数。结果表明，硫酸钠溶液中水合Na＋有2个水合层，第一水合层Na＋-OH2（I）距离为0．243nm，配住数6．0；第二水合层距离为0．448nm，配位数为13．3；SO4^2-存在第一水合层，SO4^2-H2O距离为0．374nm，配位数为9．1；水合硫酸根原子团中氧原子与水分子的作用距离和配位数按OS-W（1）、OS-W（2）、OS—W（3）、OS-W（4），距离依次为0．283、0．322、0．375和0．486nm，配位数除OS-W（2）为12．9，其余都在8左右；除此之外溶液中还存在NaOS03-接触离子对，Na—S距离为0．348nm，配位数0．20，与晶体结构比较证实SO4^2-以单齿形式配位到Na＋；水共享离子对Na＋-W-SO4^2-中Na-S距离精修为0．491nm，配位数0．62。精修的尺因子为0．16，表明获得了很好的精修结果。

英文摘要:

The accurate measurement and data correction of sodium sulfate solution structure to obtain the radial distribution function by X-ray scattering with the five-circle goniometer in 4W1C beam line of Beijing Synchrotron Radiation Facility. The least squares refinement of structural parameters results show that the first hydration shell distance of Na＋ -OH2 （I） is 0. 243 nm,the hydration number is 6.0. The second hydration distance is 0. 448 nm and the hydration number is 13.3. Sulfate ion SO4^2- has the first hydration layer,the hydration distance of SO4^2--H2O is 0. 374 nm,the coordination number（CN） is 9. 1. The distance and CN of oxygens in SO2- with H20, Os-W（1）, OS-W（2）, OS-W（3）and Os-W（4）, are 0. 283, 0. 322,0. 375 and 0. 486 nm respectively,and their CN 8.0 except the CN of OS-W（2） 12.9. Contact ion pairs NaOSO3- also exists in the solution, the Na - S distance is 0. 348 nm, and the CN is 0. 20. Compared the structure with the crysta] structure, the authors confirmed that SO4^2- anion coordinated with Na ＋ ions in the mono-dentate form. The Na-S distance of water sharing ions Na＋-W-SO4^2- is 0. 491 nm, CN is 0. 62. The final R factor of the refinement reached to 0. 16 ,which demonstrates a satisfactory calculation results.

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