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TbCl3-CdCl2-HCl-H2O(15K)的相平衡 学 生： 指导老师： 年级： 专业： 班级：摘 要 测定了四元体系TbCl3-CdCl2-HCl-H2O（15K）的相平衡溶度数据，绘制了相应的溶度图。该四元体系是复杂体系且有1个新物相化合物4CdCl2· TbCl3·14H2O生成。关键词 四元体系，相平衡，TbCl3 ，CdCl2 一 前 言稀土卤化物与稀碱卤化物所形成的化合物具有特殊的光学性质。文献[1-3]研究了稀土卤化物与稀碱金属卤化物在盐酸介质中的相平衡关系，且发现新化合物CsEuCl8·14H2O、Cs2EuCl5·4H2O、3CsCl·CeCl3·3H2O、CsCl·CeCl3·4H2O具有上转换发光性能。文献[4-6]分别研究了DyCl3-CdCl2- H2O和DyCl3-CdCl2-HCl-H2O（15K）的相平衡，YCl3-CdCl2-H2O和YCl3-CdCl2 -HCl-H2O(15K)的相平衡，在15K时CeCl3-CdCl2-H2O和CeCl3- CdCl2-HCl-H2O的相平衡，均发现了新的化合物，并且也具有上转换发光性能和较强的荧光性能。为比较过渡元素/稀土氯化物与稀碱金属/稀土氯化物盐水体系中相关系间的差异，丰富盐水相化学，和为合成新的化合物寻找可能的途径，本文在前述研究的基础上研究了在15K时四元体系TbCl3-CdCl2-HCl-H2O的相平衡关系，发现了1个未见文献报道新物相化合物。 二 实验部分1、试剂及仪器配制TbCl3·6H2O试剂：（1）称取适量Tb2O3固体，放在小烧杯中，加少量水。（2）量取适量浓度为35%的盐酸溶液，缓慢加入到盛有Tb2O3试剂的小烧杯中，搅拌。（3）加热至溶解成无色透明的液体，将其自然冷却。（4）过滤。将滤液加热至产生结晶膜后，自然冷却。（5）抽滤，晶体放入干燥器中自然干燥[1]。化学反应方程式： Tb2O3+6HCl＝2TbCl3+3H2O。CdCl2、EDTA、AgNO3、六次甲基四胺、甲基红、二氯荧光黄、二甲酚橙、邻二氮菲均为分析纯试剂。使用蒸馏水。使用仪器：恒温搅拌装置（自制）。2、实验及分析方法设定一系列递变点，按四元体系斜截面布点配样，密封于塑料管中，在15K的恒温条件下进行搅拌。五天后调整试样的酸度，调节酸度，使各试样酸度一致。将调节过酸度的各试样封闭，继续恒温搅拌。待平衡后，取样，分析液体与湿渣组成。分析方法如下：以甲基红为指示剂，用标准氢氧化钠溶液滴定试样中盐酸的含量；用邻二氮菲掩蔽Cd2+后，以二甲酚橙为指示剂，六次甲基四胺为缓冲溶液，用标准EDTA溶液滴定试样中的三氯化铽的含量；以二氯荧光黄为指示剂，加稍过量碳酸钙固体中和盐酸，加糊精，用标准硝酸银溶液滴定氯离子；用差减法可求得试样中二氯化镉的含量。 三 结果与讨论1、四元体系TbCl3-CdCl2-HCl-H2O的溶度图表1为四元体系TbCl3-CdCl2-HCl-H2O在15K时的溶度数据及其在底面三角形TbCl3-CdCl2-H2O上的投影数据。图1为相应的溶度图。 由图一知，该体系的溶度曲线由三段构成，分别对应化合物CdCl2·H2O、4CdCl2·TbCl3·14H2O（4:1型）和TbCl3·6H2O。其中4:1 型化合物是固液同成分溶解的化合物，可从体系中直接得到，是未见文献报道表1 四元体系TbCl3-CdCl2-HCl-H2O在15K时的溶度数据及其在底面三角形TbCl3-CdCl2-H2O上的投影数据液相（%） 湿固相（%）四面体 三角形 四面体 三角形序号 HCl CdCl2 TbCl3 CdCl2 TbCl3 HCl CdCl2 TbCl3 CdCl2 TbCl3 平衡固相平均酸度 = 95%1 71 62 0 16 0 --- --- --- --- --- A 2 08 94 26 07 46 10 02 13 97 18 A 3 67 81 48 70 85 89 42 15 23 23 A 4 82 35 37 37 82 37 29 48 18 78 A+B 5 09 96 97 00 49 95 61 53 77 08 B 6 14 59 90 54 51 29 77 31 56 82 B 7 12 33 72 07 49 19 64 17 34 67 B 8 26 73 02 31 01 82 51 63 00 14 B 9 23 58 75 95 98 83 79 63 27 17 B 10 75 39 95 45 37 63 51 73 87 26 B 11 32 76 49 58 95 23 70 97 26 64 B 12 08 77 67 34 32 99 38 41 13 90 B+C 13 06 31 83 84 49 71 96 93 96 43 B+C 14 19 49 67 08 35 59 37 19 83 50 B+C 15 61 57 91 33 63 12 57 18 80 40 C 16 03 34 71 90 60 98 26 71 41 89 C 17 18 31 45 39 63 44 28 54 34 45 C 18 25 64 60 96 08 43 68 14 72 05 C 19 33 95 34 67 10 37 07 26 08 15 C 20 13 0 61 0 89 --- --- --- --- --- C 双饱点组成（平均值）：E1: CdC37%， TbC82%; E2: CdC08%， TbC39%A:CdCl2·H2O ; B: 4CdCl2·TbCl3·14H2O; C:TbCl3·6H2O图1 四元体系TbCl3-CdCl2-HCl-H2O在三角底面TbCl3-CdCl2-H2O的溶度图的新物相化合物。2、四元体系RECl3-CdCl2-HCl-H2O（RE=La、Ce、Nd、Dy、Tb）间的比较轻稀土元素之间或重稀土元素之间，其相化学行为具有相似性及相异性。如轻稀土元素均有4:1型化合物和9:1型化合物。而重稀土元素有9:2型化合物。本文研究的铽属中稀土元素，其新化合物的类型却为4:1型，说明中稀土元素与轻稀土相比，具有相似性也具有相异性，而与重稀土元素具有相异性。这充分说明稀土元素具有“分组效应”。 四 结论研究了氯化铽与氯化镉在盐酸介质中相关系，绘制了相应的溶度图，在体系中发现和得到了新化合物4CdCl2·TbCl3·14H2O。本文的研究结果为合成新化合物提供了相关系依据。参考文献[1]Wang Hui，DUAN Jin-Xia，TAN Xin-Quan，Study on phase diagram of (cesium chloride+europium trichloride+hydrogen chloride+ water)quaternary system at T=15K and the fluorescence spectra of its J CThermodynamics， 2002，34，1495～1506[2]Wang Hui，DUAN Jin-Xia，TAN Xin-Quan，Study on phase diagram of (CsCl-CeCl3-HCl-H2O system and the propertier of the Chinese Journal of Chemistry，2002，20（9）：904-908[3]Wang Hui，DUAN Jin-Xia，TAN Xin-Quan，Phase equilibrium system of CsCl-YCl3-HCl-H2O at T=15K and its Chinese Journal of chemistry，2004，22（10）：1128-1132[4]乔占平，卓立宏，王惠三元体系YCl3-CdCl2-H2O和四元体系YCl3-CdCl2-HCl-H2O(15K)的相平衡及其固相新化合物的研究[J]无机化学学报，2004，20（8）：929-932[5] 乔占平，卓立宏，王惠四元体系LaCl3-ZnCl2-HCl(7%)-H2O(15K)和三元体系ZnCl2-HCl-H2O(15K)相平衡的研究[J]无机化学学报，2003，19（3）：303-306[6] 卓立宏，乔占平，郭应臣，王惠 CeCl3-CdCl2-H2O和CeCl3-CdCl2-HCl-H2O的相平衡物理化学学报，2005，21(2):128-131Phase Equilibrium of the System TbCl3-CdCl2-HCl-H2O at 15KAbstract: The equilibrium solubilities of the quaternary system TbCl3-CdCl2-HCl-H2O was determined at 15K and the corresponding equilibrium diagram was The systems is complicated with one new compounds 4CdCl2· TbCl3·14H2O Keywords: quanternary system， phase equilibrium， cadmium chloride， terbium chloride
写作思路：确立中心，围绕选材，确定重点，安排详略，选材时要注意紧紧围绕文章的中心思想，选择真实可信、新鲜有趣的材料，以使文章中心思想鲜明、深刻地表现出来，具体如下：化学是什么呢？或许在某些人心中，化学是一种罪恶的象征，也许在另一些人心中，化学只不过是一门学科，毫无意义，当然，在一部分人心里，化学却是一种能化腐朽为神奇的学科，它能让垃圾变成珍宝，能让丑陋变为美丽，她无所不能又无所不在，它便是天使。至于为什么他们会有这样的想法，我是这么理解的，之所以认为化学是恶魔，可能是由于童年时所看到的化学阴暗面有所关联，这时候就在不知不觉中，产生了对化学作为一门很正常的科学学科的恐惧，常把她与邪恶的巫师挂上了钩，认为化学就是一种见不得光的阴谋，而并不能用合理的解释，恐惧之感就油然而生。诚然，化学却实有它不利的一面，这我并不否认，例如，我们在使用含硫的煤作为燃料时，会产生酸雾，腐蚀大地，威胁生物的生命以及健康。原来亲切可人的外表在刹那之间就变得多么陌生与丑陋，散发着恶臭，那不是我们所愿意看到的，这也同样无可厚非。既然这样难道化学就那么一无是处吗？我想不是的，不妨换个角度来看待。由于人类社会在发展化学的过程中，在一定的特殊历史时期一味追求经济效益而带来的工业污染，虽然是化学带来的危害，但是为了解决这一污染，只有掌握了化学知识，才能利用化学来解决这一难题，因此不能太过于片面地看待化学。
当你清晨匆匆煮鸡蛋时，因为着急而将火开得大了点，你会发现在煮的过程中蛋壳出现了裂缝。为什么会这样呢?原来，在鸡蛋的一头有个空洞，鸡蛋被加热时，空洞里的空气就会膨胀。如果加热得太快，膨胀的空气来不及通过多孔的蛋壳跑出去，蛋壳就会开裂。为了防止出现这种情况，有经验的厨师会建议在煮蛋的时候要用冷水小火慢慢地煮。如果鸡蛋煮的时间过长，你还会发现在蛋黄的表面呈现灰绿色，这是因为化学反应产生了一种叫做硫化铁的化合物。鸡蛋含有铁元素和蛋白质，长时间高温加热会使蛋白质中含硫的氨基酸分解，产生硫化氢，蛋黄中的铁质与硫化氢发生反应，生成对人体无害的硫化铁。 煮沸的水如果从锅里溢出来，接触到煤气灶上的火焰，蓝色的火苗就变成黄色。煤气火焰的变色一方面表明了水让火焰的温度降低了，另外也表明水中含有钠离子，黄色火焰是氯化钠中的钠原子被加热后出现的现象，这种现象在化学上被称为“焰色反应”。我们的饮用水中一般溶解了许多盐类化合物，其中的钙离子、镁离子等没有“焰色反应”现象出现。溢出水在灶台干后会出现一些白色的物质，也证明了水中有盐类化合物。 我们制作面包、蛋糕或者松饼的时候，先要用发酵粉让面团发酵。为什么发酵粉会让面团变得松软呢?发酵粉的化学名称叫碳酸氢钠，它受热会分解，产生大量二氧化碳气体，使得面团膨胀起来，做出来的食品就会变得松软。碳酸氢钠还可以用在小型灭火器中用来扑灭火灾。在一些燃烧温度很高的火灾中，它被分解后产生二氧化碳气体，二氧化碳不会助燃，又比空气重，可覆盖在可燃物周围，因此可以用来阻断可燃物与空气的接触，火自然就熄灭了。 不含酒精的软饮料也含有各种各样的化学物质，不同成分的化学物质可以使饮料有着不同的颜色和不同的口味。有些生产商在广告上声称自己生产的碳酸饮料不会增加人体对糖类的过分摄入，不会让人发胖，因为他们所使用的甜味剂是从蔗糖中提炼出来的。为什么蔗糖会让人发胖，而从它里面提炼出来的甜味剂却不会呢?如果人体摄入过量可吸收的糖分，就不能被人体及时转化成新陈代谢所需的能量，一部分糖就转变成脂肪储存在体内，食用了过量糖分的人就会发胖。而那种从蔗糖中提炼出来的甜味剂虽然可以让人感觉到甜味，却不能被人体消化吸收，而是被肠胃当作废物排泄到了体外，因此它就不会让人发胖。
