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硼资源主要来自沉积硼酸盐矿床,其硼同位素组成携带着丰富的成矿及蚀变信息。通过室内模拟实验及统计全球沉积硼酸盐矿物δ11B值,分析发现硼酸盐矿物δ11B值主要受硼源、硼酸盐结构、pH值、后期蚀变及瑞利过程影响。不同试剂合成及不同盐湖产出的硼酸盐矿物δ11B值存在显著差异,说明硼源是决定δ11B值的第一要素。同一矿床及全球沉积硼酸盐矿物间δ11B值均表现出钠硼酸盐(硼砂、三方硼砂、贫水硼砂)＞钠—钙硼酸盐(钠硼解石、硼钠钙石)＞镁硼酸盐(多水硼镁石、柱硼镁石、库水硼镁石)＞钙硼酸盐(硬硼钙石、板硼石、白硼钙石、三斜硼钙石)＞钙—镁硼酸盐(砷硼镁钙石、水方硼石),这与硼酸盐矿物中BO3/BO4比值及卤水pH值有关。原始沉积硼酸盐后期埋藏过程经历的蚀变反应会改变δ11B值:(1)次生硼酸盐矿物δ11B值比原生硼酸盐矿物低2‰～4‰,这是由于脱水反应中11B倾向进入流体相;(2)次生硼酸盐矿物δ11B值比原生硼酸盐矿物高0‰～1‰,这是因为瑞利过程中10B优先进入固相造成后期沉积硼酸盐矿物δ11B值升高0.3‰～2.5‰;(3)后期流体作用会显著改变δ11B值,主要表现在硅—锶硼酸盐矿物δ11B值与原生硼酸盐矿物具有显著差异。 相似文献
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由摩尔比为1∶2的Cs2CO3和H3BO3反应得到四硼酸铯样品,用FT-IR和Raman等方法对其溶液结构进行表征并分析其中的阴离子类型。同时测定了四硼酸铯溶液在298.15 K和333.15 K下的密度、电导及p H,通过298.15 K下的pH测量值和相关硼酸盐平衡常数,计算298.15 K下四硼酸铯溶液的化学物种分布,并对其相互转换反应进行推测。研究表明,298.15 K下四硼酸铯溶液中存在的主要物种有B(OH)4-、B(OH)3、B3O3(OH)4-、B3O3(OH)52-和B4O5(OH)42-,与Raman光谱所得结果基本一致。 相似文献
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X射线和中子散射是互补的液态结构研究的有效方法。通过数据解析可提取偏径向分布函数(PDF)、配位数分布(CN)、角分布(ADF)及空间密度分布(SDF)等,从而给出溶液在原子层次上的三维结构信息。介绍了利用X射线和中子散射研究溶液结构的实验及数据解析方法,回顾了近些年研究团队利用该方法在纯水结构、硼酸盐水溶液结构及溶液中"二氢键"等研究中的应用。简述了X射线及中子散射在溶液结构研究中存在的问题,并展望了上述方法在溶液结构研究中的发展方向。 相似文献
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用合成的水合四硼酸钾和偏硼酸钾晶体,配制一系列溶液,研究了pH与浓度变化的关系,并计算硼酸根离子的摩尔分数-浓度(δ-c)关系图。用拉曼光谱方法研究四硼酸钾和偏硼酸钾溶液,给出其拉曼光谱图,并对各峰进行了归属。研究表明,四硼酸钾溶液中存在的物种主要有[B4O5(OH)4]2-、[B3O3(OH)4]-和[B(OH)4]-,而其它物种所占摩尔分数很小;在偏硼酸钾水溶液中,[B(OH)4]-占绝大多数,有很少量H3BO3、[B4O5(OH)4]2-和[B3O3(OH)4]3-。硼酸盐离子浓度越低,越容易水解为聚合度较低的简单物种。 相似文献
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不同溶液体系中硼的赋存形态及其化学分布规律一直以来是研究者关注的重点,它对深入开展硼酸盐溶液结构化学、过饱和非平衡态以及硼酸盐矿物沉积机制等研究具有重要的指导意义。针对目前拉曼光谱仪对溶液中硼氧配阴离子官能团响应信号弱、灵敏度低,不利于定量化视角阐述硼氧配阴离子间的作用机理等问题,研究了拉曼积分球光谱仪对硼酸溶液的定量分析方法,运用 DOE部分因子实验设计,阐述了 NaCl、MgCl2、KCl和 MgSO4等共存盐类之间的交互作用对 B(OH)3拉曼定量分析的影响规律,建立了盐水溶液中 B(OH)3的 Raman回归模型。结果表明,拉曼积分球光谱仪可显著增大硼酸溶液的拉曼光谱强度,提高信噪比,检出限为常规拉曼光谱的 70倍,在 0～6g·L-1硼酸线性范围内相关系数为 0.9991,测定相对误差为 -2.5%;盐水溶液中 B(OH)3含量经回归方程校正后相对误差绝对值小于 3%,可用于低浓度硼酸的准确定量分析,也为定量化探究盐卤复杂体系中多硼物种化学形态分布规律提供一定借鉴。 相似文献
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利用牛顿迭代方法计算给出硼酸钾溶液中硼酸根离子的物种分布图。研究给出溶液中硼酸根离子的类型、含量以及各硼酸根离子间相互转化方程式,并简单谈论了温度和浓度对硼酸根离子类型和含量的影响。在五硼酸钾溶液中主要硼酸根离子物种为B3O3(OH)4-,B4O5(OH)42-和B(OH)3,而B5O6(OH)4-含量非常低,可以忽略不计;偏硼酸钾溶液中主要离子为B(OH)4-;在高浓四硼酸钾溶液中主要物种为B3O3(OH)4-,B4O5(OH)42-和B(OH)4-。最后用Otakar和Casteel-Amis经验方程式分别研究了硼酸钾溶液的密度和电导率。 相似文献
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碳酸铷、硼酸化学计量比混合,蒸发溶液,直至五硼酸铷RbB5O8·4H2O晶体析出。经粉末X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman spectroscopy）、热重/微商热重/差示扫描量热（TG/DTG/DSC）、原子吸收光谱等实验方法,确定其化学组成及结构。298.15、333.15K时测量溶液的物理化学性质（密度、电导、pH）,并与经验方程进行拟合,研究五硼酸铷溶液的物化性质随浓度、温度的变化规律。根据文献报道的平衡常数,实验测量的pH数据,采用牛顿迭代法进一步研究五硼酸铷溶液中主要存在的硼酸根离子对类型、含量以及物种的形成。 相似文献
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Solid-Liquid Phase Equilibria in the Aqueous System Containing Potassium, Magnesium, and Borate at 308.15 K 
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下载免费PDF全文 Experimental studies on the solubility,density,refractive index,and pH value in the aqueous system containing potassium,magnesium,and borate at 308. 15 K were determined with the method of isothermal dissolution equilibrium. Based on the experimental results,the diagrams of solubility,density,refractive index,and pH value in this system were plotted. We found that there were one eutectic point and two crystallization regions corresponding to the large area of inderite( L + Mg_2 B_6 O_(11)·15 H_2 O) and the relatively small area of potassium borate tetrahydrate( L + K_2 B_4 O_7·4 H_2 O),respectively. Neither double salt nor solid solution was found in this system. The physicochemical properties( density,refractive index,and pH value) in solution at 308. 15 K changed regularly with increasing potassium borate concentration. The calculated values of density and refractive index using empirical equations of the aqueous system were in good agreement with the experimental values. 相似文献
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采用等温溶解平衡法测定了含锂、硼硼酸盐水溶液体系在35℃时的溶解度、密度和折光率，根据实验数据，绘制了相应的溶解度图、密度图、折光率图和pH值图。该体系溶解度相图包含一个共饱点，两个单盐结晶区，分别为结晶相区较大的（L+ Mg2B6O11·15H2O）和结晶相区较小的（L + K2B4O7·4H2O），溶液体系中没有固溶体和复盐产生。溶液的密度、折光率和pH值随着硼酸钾溶液的浓度增大而呈现与规律的变化，并采用半经验公式对溶液的密度和折光率进行计算，计算值和实验值吻合较好。 相似文献
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系统地总结和讨论了固体硼氧酸盐１１ＢＭＡＳＮＭＲ和硼氧酸盐水溶液１１ＢＮＭＲ波谱学研究结果。对于固体硼氧酸盐１１ＢＭＡＳＮＭＲ谱．虽然可以从中定量计算ＢＯ３与ＢＯ４比值，但因为１１Ｂ化学位移变化小，很难将配位多面体与它们的配位环境相联系，用其作为表征固体硼氧酸盐尚缺少特征性。而对于硼氧酸盐水溶液１１ＢＮＭＲ谱，由于在ＮＭＲ谱仪时间规模下一些硼氧酸盐阴离子中不同化学位置上Ｂ核交换速率影响，在１１ＢＮＭＲ波谱上没有观察到信号。实践证明，溶液１１ＢＮＭＲ波谱与Ｒａｍａｎ光谱的联合使用，将是研究水溶液中硼氧酸盐阴离子结合最直接和有力的手段。 相似文献
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The crystal structure of metal borates has been extensively investigated by X-ray and neutron diffraction,but,the structure of aqueous polyborate solutions are still largely unknown.Over the last decade,our group has focused on studying the structure of complex aqueous polyborate solutions of Li,Na,K,Rb,Cs,and Mg using synchrotron radiation X-ray scattering(XRS),EXAFS,Raman,NMR,and DFT,as well as determining the density,conductivity and pH of such solutions.Polyborate species distributions were calculated using pH measurements,and the main species in the solution have been confirmed by NMR and Raman spectra.For alkali-metal metaborates,the dominant species is always B(OH)-4in a wide range of concentration,while the presence of others species is negligible.For alkali metal tetraborates,when concentration is in the extreme low range,only B(OH)3 and B(OH)-4 are present in these solutions.As the total boron concentration increases,B(OH)3 and B(OH)-4 polycondensated to form more complex oligomers.Of them,while B4O5(OH)2-4 in the tetraborate solutions is the main species,B(OH)3,B(OH)-4,and B3O3(OH)-4 are minor species,and B3O3(OH)2-5 and B5O6OH)-4 are present only in negligible amounts.As solution continues to concentrate,B4O5(OH)2-4 eventually becomes the dominant species,which is consistent with the congruent compound M2B4O7·nH2O(M=Li,Na,K,Rb,Cs) in the system M2O-B2O3-H2O(M=Li,Na,K,Rb,Cs).For alkali metal pentaborates,B(OH)3 and B(OH)-4 are the main species at low concentrations.The species distribution,Raman and NMR spectroscopy results verified that the dominant species in concentrated pentaborate solutions with Li and Na is pentaborate B5O6OH)-4,but it is surprising that the main species with K,Rb,and Cs is always the triborate monoanion B3O3(OH)-4.Although all M[B5O6OH)4]·nH2O(M=Li,Na,K,Rb,Cs) are all congruent compounds in the system M2O-B2O3-H2O(M=Li,Na,K,Rb,Cs) ,the main species in aqueous solutions are quite different because of various cation hydration distance(d),hydration number(CN),and configuration,especially charge(Z).For bivalent Mg2+,three borate minerals,namely,Inderite(2MgO·3B2O3·15H2O),Hungchaoite(MgO·2B2O3·9H2O),and Mcallisterite(MgO·3B2O3·7.5H2O),exist in the system MgO-B2O3-H2O at 298K.Inderite is a congruent compound,but Hungchaoite and Mcallisterite are incongruent compounds.The species distribution and Raman spectra demonstrat that the predominant species in all the solutions with magnesium borates is bivalent triborate B3O3(OH)2-5,while the subordinate species are B(OH)-4 at a low B2O3/MgO ratio and B(OH)3at a high B2O3/MgO ratio,and the other anions are negligible,as the high Z of the borate anion must match that of Mg2+.The disappearance of divalent B4O5(OH)2-4 is in agreement with its incongruent nature.The DFT and XRS results showed that tetrahedral Li(H2O)+4(d=0.20 nm,CN=4),octahedral Na(H2O)6+(d=0.236 nm,CN=6),and Mg(H2O)2+6(d=0.210 nm,CN=6) in the first hydration shell belong to Platonic polyhedra.However,K(H2O)+8(d=0.28 nm,CN=8,XRS and DFT),Rb(H2O)+8(d=0.293 nm,CN=7.7-8.2,EXAFS),and Cs(H2O)+8(d=0.320-0.326 nm,CN=7.6-7.9,EXAFS) are inclined Voronoi polyhedra.Therefore,the effects of cation Z and d on the structure of polyborates in aqueous solutions are deterministic,while the effect of hydrated-cation symmetry is secondary.Their hydrolysis order was:Mg＞Li＞Na＞K＞Rb＞Cs,in step with hydration power.Among them,Mg2+ and Li+have a strong tendency towards hydrolysis,but Na+ scarcely hydrolyzes,especially Rb+ and Cs+ have a little protonation.X-ray scattering of aqueous alkaline sodium borohydride solutions confirmed that dihydrogen bonds exist in an aqueous solution.The four distinct features of dihydrogen bonds in aqueous solution-unidirectionality,divaricativity,multicentricity,and multidentativity have been also described here in brief. 相似文献