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无机溶盐化学制冷剂的研究摘要：无机溶盐化学冷却剂在冷功能上发挥了重要作用，为传统冷却剂提供了非常好的替代方案。
本文针对无机溶盐化学制冷剂的特性、制备方法、性能、优势和应用展开了研究，以期对无机溶盐化学制冷剂的研发和应用提出建设性的建议。
介绍：无机溶盐化学冷却剂是一种新型的冷却剂，能够实现更高的热效率、热负荷、低碳排放和安全性。
近年来，无机溶盐化学冷却剂的研发逐渐引起了人们的关注，成为传统冷却剂替代方案的重要考虑因素。
无机溶盐化学冷却剂的特性：无机溶盐化学冷却剂具有低毒挥发性、低腐蚀性、低烟尘与粉尘量、低抛射剂、低碳排放量、高热负荷率、安全性高等特点，可以替代传统热制冷剂和某些复合制冷剂，作为低温冷却剂在冷库、冷藏柜、活性炭冷凝器和冷浴系统等冷冻设备中，也可用作工业制冷剂。
无机溶盐化学冷却剂的制备方法：无机溶盐化学冷却剂一般是采用化学结合方式将其主要成分结合起来，以获得低毒性、低极性和低温性的冷却剂。
此外，还可以通过添加不同的助剂，合理配置溶解物的物料含量，改变温度等方式来提升制冷性能。
无机溶盐化学冷却剂的性能：无机溶盐化学冷却剂在室温下，其溶解度较低，但随着溶液温度的升高，其溶解度也明显增加。
其最大的优点在于其对温度变化的敏感度，它可以根据环境温度的变化而快速调整其热分解温度，从而大大改善冷却效果。
无机溶盐化学冷却剂的优势：由于其有效的热负荷、低毒性、低腐蚀性以及低碳排放，无机溶盐化学冷却剂受到了广泛的应用，它在冷藏、活性炭冷凝器和冷浴系统等冷冻设备中发挥了很好的作用。
另外，由于其对温度变化的敏感度，可以有效满足冷却要求，在工业制冷领域发挥出色的性能。
应用：无机溶盐化学冷却剂可以用于冷库、冷藏柜、活性炭冷凝器、冷浴系统和冷冻应用等设备中，可替代传统制冷剂（如氟利昂等）。
此外，由于其低毒、低气息性，它还可以用于精密电子设备的表面散热和空调系统的冷却。
结论：无机溶盐化学冷却剂在热制冷方面发挥了重要作用，为传统冷却剂提供了良好的替代方案。
十水硫酸钠的相变温度研究十水硫酸钠，也被称为硫酸钠十水合物（Na2SO4·10H2O），是一种常见的盐类化合物。
相变温度是指在特定条件下，物质从一种相态转变为另一种相态所需要的温度。
在本文中，我们将深入探讨十水硫酸钠的相变温度研究，并分享一些有关这个主题的观点和理解。
1. 介绍相变温度是物质性质的重要指标之一，对于十水硫酸钠的研究也是如此。
十水硫酸钠是一种卤素化合物，具有较高的溶解度和稳定性。
它在自然界中广泛存在，常用于工业和实验室中。
了解其相变温度对于合理应用和深入理解该物质的性质至关重要。
2. 相变温度的测定方法相变温度的测定可以使用多种方法，如差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）和X射线衍射法（XRD）等。
这些方法能够准确地测定物质的相变温度，为相关研究提供重要的实验数据。
3. 十水硫酸钠的相变温度据研究表明，十水硫酸钠在标准大气压下存在多个相变温度。
其中，最明显的相变温度是从固态转变为溶解态的温度，也被称为结晶温度。
该温度通常在32°C左右，对应着物质的熔点和沸点。
4. 相变温度的影响因素不同因素会对十水硫酸钠的相变温度产生影响。
溶液浓度、溶剂性质、环境温度和压力等因素都可能改变相变温度。
对这些因素进行详细的研究和探索，有助于深入理解相变过程中的物质特性以及调控相变温度的方法。
5. 应用前景研究十水硫酸钠的相变温度有助于开发新的应用领域。
相变热储能技术利用物质在相变过程中释放或吸收的潜热来实现能量的储存和释放，而十水硫酸钠正是一个潜在的热储能材料。
通过深入研究其相变温度和相变特性，可以探索其在太阳能、储能设备和散热装置等领域的应用前景。
在这篇文章中，我们对十水硫酸钠的相变温度进行了深入研究，并介绍了相变温度的测定方法、影响因素和应用前景。
通过从简到繁、由浅入深地探讨这个主题，希望读者能够对十水硫酸钠的相变温度有更全面、深刻和灵活的理解。
总结回顾：1. 十水硫酸钠（Na2SO4·10H2O）是一种常见的盐类化合物。
实验室常用制冷剂：实验室用雪、冰和盐按一定比例混合可得到低到－80℃的温度。
使用液态气体可以得到－273.16℃的温度。
盐、碱、酸与水、雪、冰的配比及所得到的温度见表2－11～表2－13，用于制冷的液态气体见表2－14。
表2－11 盐和水（冷至15℃）混合后的温度表2－12 盐或酸与雪或碎冰混合后的温度表2－13 盐和冰混合后的温度表2－14 一般用以制冷的液态气体①表示气、液、固三相平衡时温度②表示固体二氧化碳的升华温度二使用液态气体做制冷剂的注意事项1.使用液态气体时，液态气体经过减压阀先进入一个耐压的大橡皮袋和气体缓冲瓶，在由此进入到要使用的仪器，这样防止液态气体因减压而突然沸腾汽化、压力猛增而发生爆炸的危险。
2.使用液态氧，绝对不允许与有机化合物接触，以防止燃烧。
3.使用液态氢时，对已汽化放出的氢气必须极为谨慎地把它燃烧掉或放入高空，因在空气中含有少量氢气（约5％）也会发生猛烈爆炸。
4.使用干冰时注意，因二氧化碳在钢瓶中是液体，使用时先在钢瓶出口处接一个既保温又透气的棉布袋，将液态二氧化碳迅速而大量地放出时，因压力降低，二氧化碳在棉布袋中结成干冰。
然后再将其他液体混合使用，如与二氯乙烯混合温度达－60℃；与乙醇混合达－72℃，与乙醚混合达－77℃；与丙酮混合达－78.5℃。
5.在使用液态气体时必须戴皮（棉）手套，防止低温冻伤，同时对钢瓶的存放有特殊要求，详见第一分册第十章。
第六节常用干燥剂（一）干燥剂地特性和适用性表2－9和表2－10分别给出了常用干燥剂的特性和适用性（二）各类分子筛的化学组成及特性《化工百科全书》19分册p897制冷技术：1.定义与方法2.压缩式制冷系统2．5．制冷剂与载冷剂2·5·1·制冷剂是系统中赖以进行能量交换达到制冷目的的工作介质。
制冷剂应用正确与否，对系统的经济性与可靠性有很大影响。
制冷剂在化学性质方面，应有高的化学稳定性，使运行中不会分解；对金属无腐蚀作用；有油润滑的压缩系统中不应与油起化学作用并有高的溶油性；无毒无臭；没有燃烧、爆炸危险；对环境无破坏作用。
十水硫酸钠制冰原理嘿，你有没有想过，在没有冰箱的年代，人们是怎么得到冰的呢？今天啊，我就来给你讲讲十水硫酸钠制冰的原理，这可真是个超级有趣的事儿呢！我有个朋友，叫小李，他就对这些奇奇怪怪的制冰方法特别感兴趣。
有一次，我们在聊天的时候，他突然就问我：“你知道十水硫酸钠能制冰吗？”我当时就愣住了，十水硫酸钠？这是啥东西？听都没怎么听过呢。
小李就笑我孤陋寡闻，然后就开始给我讲起来。
十水硫酸钠啊，它的化学式是Na₂SO₄·10H₂O。
这东西制冰的原理呢，就像是一场神奇的魔法。
咱们先来说说它的物理性质。
十水硫酸钠是一种晶体，它在常温下就像一个安静的小胖子，安安稳稳地待在那里。
可是呢，当它遇到了一些特殊的情况，就开始搞怪了。
你看啊，十水硫酸钠晶体里面有好多的水分子呢。
就好比它是一个小小的水分子宿舍，每个宿舍里住着10个水分子。
当我们对它进行操作的时候，就像是在给这个宿舍捣乱。
如果我们把含有十水硫酸钠的溶液放在一个比较冷的环境里，但是又没有冷到让水直接结冰的程度哦。
这时候，十水硫酸钠就开始“行动”了。
我记得我和小李一起做了个小实验来感受这个过程。
我们把十水硫酸钠溶解在水里，配成了饱和溶液。
这饱和溶液啊，就像是一杯装满了糖果的杯子，再也装不下任何一颗糖了。
然后，我们开始慢慢降低这个溶液的温度。
刚开始的时候，溶液还没什么变化，就像一个在睡梦中还没被叫醒的孩子。
可是，当温度降到一定程度的时候，奇妙的事情发生了。
十水硫酸钠晶体开始从溶液中析出来了。
这就像是宿舍里的管理员开始把那些水分子一个个地拉回宿舍里一样。
这个过程是要吸收热量的呢。
就好比是从周围的环境中偷取热量来完成这个拉水分子回宿舍的工作。
周围的热量被它偷走了，温度自然就降低了。
这和我们冬天在户外，身上的热量被冷风一点点偷走是一个道理。
我当时就特别惊讶，对小李说：“哎呀，这也太神奇了吧！就这么简单就能让温度降低？”小李得意地笑了笑说：“这还没完呢！”随着更多的十水硫酸钠晶体析出，周围的温度会降得更低。
制冷电解质?
答：制冷电解质是一种用于制冷设备的电解质，通常包含盐、碱、氨等物质。
这些物质溶于水后，可以吸收并排放热量，从而实现制冷效果。
这些物质中，有些是常用的制冷剂，如氯化钙、氯化钠、氯化镁等。
这些制冷剂在制冷设备中，通过吸收和排放热量，使制冷设备内的温度下降。
需要注意的是，不同的制冷设备需要不同的制冷电解质，因此需要根据具体设备的要求选择合适的制冷电解质。
同时，在使用过程中也需要注意安全问题，如避免接触到皮肤或吸入蒸汽等。
专利名称：一种中央空调冷冻液及其生产方法专利类型：发明专利
发明人：左庆伏
申请号：CN201310365672.8
申请日：20130820
公开号：CN104419383A
公开日：
20150318
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种中央空调冷冻液，包括乙二醇、水、硼砂、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、亚硝酸钠、苯丙三氮锉、钼酸钠、三聚氢钠、苯甲酸钠、氢氧化钠和消泡剂。
本发明还公开了一种中央空调冷冻液的生产方法。
由于本发明的一种中央空调冷冻液，以乙二醇和水为基础，硼砂、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、亚硝酸钠、苯丙三氮锉、钼酸钠、三聚氢钠、苯甲酸钠作为缓蚀剂的防冻液，对铁、铜、铝、钢、橡胶具有很好的防腐效果，同时，还能防止产生过多的泡沫，泡沫消失时间小于3秒，造价低廉，使用周期长，一般有效期为3-5年，提高了产品的质量，可保护中央空调水循环系统，可以充分保证防冻液的换热性能及高速运转。
申请人：天津市旗东化工厂
地址：300270 天津市滨海新区(大港)中塘镇西正河村砖厂天津市旗东化工厂
国籍：CN
代理机构：天津市新天方有限责任专利代理事务所
代理人：李桂英
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十水硫酸钠低温相变材料的制备及稳定性徐笑锋;章学来;李玉洋;JOTHAM Muthoka Munyalo;陈跃;陈启杨【期刊名称】《化学工程》【年(卷),期】2018(046)010【摘要】针对目前食品保鲜冷链2-8℃的温度要求,制备出一种以Na2SO4·10H2O为主储能材料的硫酸钠水合盐体系相变材料.通过差示扫描量热法、瞬变平面热源法、温度时间曲线和步冷曲线分析法等实验手段探索各种添加剂种类、质量分数对硫酸钠水合盐体系的影响.实验结果表明:改性后的十水硫酸钠体系最佳配比为75.5％Na2SO4·10H2O +3％硼砂+1.25％ PAAS+ 16％ NH4Cl +4％ KCl +0.25％去离子水.体系中过冷现象消除,相变温度为6.4℃,相变潜热为141 J/g,导热系数为0.547 W/(m·K),经过20,50,100次热循环测试后,相变材料具有良好的热稳定性.【总页数】6页(P11-15,25)【作者】徐笑锋;章学来;李玉洋;JOTHAM Muthoka Munyalo;陈跃;陈启杨【作者单位】上海海事大学蓄冷技术研究所,上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所,上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所,上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所,上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所,上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TK02【相关文献】1.以十水硫酸钠为相变材料的冰晶凉垫防结块剂研究 [J], 袁亚东;祝志英;李凤艳;杨雅君2.以十水硫酸钠为主体的相变材料体系防分层剂研究 [J], 王鹏;史晨曦;李凤艳;袁亚东;;;;3.十水硫酸钠相变储热材料应用研究 [J], 焦小浣;孙玉晴4.十水硫酸钠/硅藻土复合相变材料的研究 [J], 何孝曦;陈德玉;梁永超;王艾文5.十水硫酸钠相变储能材料研究进展 [J], 喻彩梅;章学来;华维三因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无机水合盐相变材料Na2SO4·10H2O的研究进展无机水合盐相变材料Na2SO4?10H2O的研究进展/黄金等?63?无机水合盐相变材料Na2SO4?10H20的研究进展黄金.柯秀芳(广东工业大学材料与能源学院,广州510090)摘要介绍3"Na2SO?10H20~作相变材料的储能特性,综述了针5~]-Na2SO4?10H203~-冷和相分离现象的解决方法以及Na2s04?10H20某些共晶盐的研究,同时简要概括了各因素对Na2SO4?10H20结晶速度的影响,展望了Na2SO4?10H20未来的发展方向.Na2SO?10H20作为相变材料的研究主要集中在成核剂和增稠剂的选择,Na2SO?10H20的无机共晶盐表现出较好的储热性能,可以尝试研究在微,纳米级多孔限域作用下的无机水合盐及其共晶盐的储热性能.关键词相变材料十水硫酸钠共晶盐过冷相分离ResearchandDevelopmentofNazSO4?10H20asPhaseChangeMaterials HUANGJin,KEXiufang(CollegeofMaterialandEnergy,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510090 )AbstractThecharacteristicsofNa2SO4'10H20asthephasechangematerialareintroduced. Thewaystosolvethe supercoolingandphaseseparationandsomeeutecticsaltsarereviewed.Theeffectsofdiferen tfactorsonthevelocityofcrystallizationarealsosummarized.Thedevelopmentdirectionoftheinorganicphasechang ematerialNa2SO410H20inthefutureispointed.Inconclusion,thestudyonNa2SO4'10H20asphasechangematerialsisfocu sedontheselectionofnucleat-ingagentsandthickeningagentsandtheinorganiceutecticsaltsofNa2SO4'10H20arewonde rfulmaterialsforheatstorage.ThestudyonheatstoragepropertyofNa2SO4'10H20anditsinorganicsalthydratesandeutecticsa ltsundermicron-nanoscaleporouslimitingfieldscanbeattempted.Keywordsphasechangematerials,sodiumsulfatedecahydrate,eutecticsalt,supercooling,p haseseparation0前言利用相变材料(Phasechangematerials)的相变潜热进行能量(热能和冷能)的贮存和应用是近年来引起应用化学家和能源环境学家广泛重视的研究课题].相变材料主要包括无机类(结晶水合盐,熔融盐等),有机类(石蜡类,酯酸类等)以及复合类等.Na2SO?10H20是一种典型的无机水合盐相变储能材料,俗称芒硝,白色或无色透明晶体,单斜晶系,呈芒状或颗粒状小晶体的集合体,或呈硬壳状和微密盐块状,密度1.4~1.5g/cm3,硬度莫氏标度1.5～2.0级,具有玻璃光泽,熔点32.4℃,易风化,味苦咸,溶于水,不溶于乙醇].Na2SO.?10H20属于低温储热材料,有较高的潜热(254kJ/kg)和良好的导热性能,化学稳定性好,无毒,价格低廉,是许多化工产品的副产品,来源广,因合适的相变温度,能用于贮存太阳能,各种工业和生活废热,与其它无机盐(如NaC1)形成的低共熔盐的相变温度可控制在20~30℃范围内.这一温度范围是人们生活和仪器,仪表正常工作的最佳温度区间].因此Na2SO.?10H20以其优越的性能,成为很具吸引力的潜热储热材料.1NazSO4.10H20的过冷和相分离现象作为相变材料,大多数水合盐都有过冷和相分离现象.经过加热一冷却循环后无机水合盐的过冷及相分离现象,一直以来都是水合盐类潜热式储热技术需要解决的最主要的难题.所谓过冷,即液相的水溶液温度降低到其凝固点以下仍不发生凝固,这样就使释热温度发生变动.在其储热后由结晶态变为液态时,因过冷不结晶就不能释放出所储存的潜热,而且由于过冷,液体随温度降低粘度不断增加,阻碍了分子进行定向排列运动,从而使其在过冷程度很大时形成非晶态物质,相应减小相变潜热.所谓相分离,即指结晶水合盐在使用过程中的析出现象.其成因和现象可简述如下:当(AB?mH20)型无机盐水合物受热时,通常会转变成含有较少摩尔水的另一类型AB?pH20的无机水合盐,而AB?pH20会部分或全部溶解于剩余的(m叩)摩尔水中.加热过程中,一些盐水混合物逐渐地变成无水盐,并可全部或部分溶解于水(结晶水).若盐的溶解度很高,则可以全部溶解,但如果盐的溶解度不高,即使加热到熔点以上,有些盐仍处在非溶解状态,此时残留的固态盐因密度大沉到容器底部而出现固液相分离.同样,Na2SO.?101-120也存在过冷和相分离现象.Na2SO.?10H20的熔点为32.4℃,但其过冷度达十几摄氏度,从热力学的角度来说,过冷是液相变为固相的推动力,而过冷现象对于相变储热非常不利盯.s.Na2SO.?10H20的相变储热循环过程可表示为:?广东省科技攻关项目(2006B13201001);校博士启动基金项目(053032)黄金:男,1975年生,博士,研究方向为相交储能材料及储能技术Te1:020-********E-mail:huangjiner@126.eom?64?材料导报2008年3月第22卷第3期Na2SO4?10H20Ti324~'Na2SO4(S)+饱和溶液将NaSO"?10HO升温到其转熔温度(32.4℃)时,发生不一致熔化,即63%的无水硫酸钠溶解在结晶水中,成为浓度为33.2%的饱和溶液,另外37%的无水硫酸钠不能溶解.由于该溶液与无水硫酸钠的密度(分别为1350kg/m和2680kg/m)相差较大,在重力作用下,无水硫酸钠会沉降到容器底部,出现同液分层现象j.因此要使Na:SO?10HO在储热中得到应用,必须采取措施解决其过冷和相分离现象.到目前为止,解决NaS04?10HO过冷的主要方法是添加成核剂法和冷指法.成核剂可作为结晶生成中心的微粒,使在凝固点时顺利结晶,减少或避免过冷的发生.成核剂的寻找很困难,一般来说是选择与该种水合盐具有相同晶型,相似原子排列,两者的晶格参数相差在15%以内的物质作成核剂,或通过试验来选择.可作NaSO?10HO成核剂的物质有Na2BO7?10H2O(硼砂),Li2B4o7?10H2O和(NH4)2B40?10HO等(见下面详细分析).冷指法即相变过程中保留部分固态Na2SO4?10H20,以这部分未融化的Na2SO?IOH20作为成核剂].为了防止在熔化时固液相的分层(包括成核剂由于密度的差异沉在容器底部而不能有效地起成核作用),需要加入一定量的增稠剂或悬浮剂(有时一起加).增稠剂的作用是提高溶液的粘度从而阻止水合盐聚集,但并不妨碍相变过程;悬浮剂是将析出的无水NaSO和成核剂均匀地分散在体系中,使它们与溶液充分接触.常用的增稠剂是活性白土,PCA (聚羧酸),YDS一1(一种水溶性的线性高分子,并可交联形成水凝胶),CMC(羧甲基纤维素)等.常用的悬浮剂有木屑和白碳黑等.有时,为了控制无水Na:SO和Na:SO?10H:O的晶体粒度,使晶体细小,均匀,可增加一定量的AACP(丙烯酰胺/丙烯酸共聚物)或SHMP(六角偏磷酸钠[(NaPO)])作为晶体结构改变剂.2NazSO4?10H2O的国外研究情况国外对结晶水合盐的研究在20世纪70年代就已经开始,80年代研究已经达到高峰.Telkes:在核化的经典研究中测试了NaSO.?10HO的几种同构成核剂晶格参数(见表1).研究结果指出,与Na:SO?10HO晶格参数非常接近的同构盐因太易溶,故不能作为成核剂.PbWO"无效,它的晶格参数与附着盐的偏差大于15%,硼砂(Na2B4O?10H0)与Na2s0?10H20的适应性良好,溶解也有限,事实证明是一种很好的成核剂.表1Na~SO?10H20的几种同构成核剂晶格参数Table1CrystallatticedataforisomorphicnucleatingagentsofNa2SO4?1OH2OBiswasE研究表明:在Na2SO4?10H20中加入3%(质量分数)的硼砂后,经几次熔化一冻结循环后的储热量就降为原先的25%,但若在加入硼砂的Na:S04?10HO中再加入适量的增稠剂活性白土(Attapulgiteclay),则在经历了许多次加热冷却循环后,储热容量仍能保持原先值的50%.1980～1983年Marks[I一发表的论文指出,通过控制Na:SO和NaSO?10HO在稠化十水硫酸钠相变混合物中的晶体粒度,能使贮热容量显着提高.其具体方法是:①加入1%像丙烯酰胺/丙烯酸共聚物(AACP)和六角偏磷酸钠(SHMP,(NaPO)]之类的晶体结构改变剂;②使用聚羧酸(PCA)增稠剂.在多达1600次冻熔循环中已获得理想蓄热量理论值的67%～82,且蓄热容量高于197kJ/,有效地克服了导致蓄热介质失效的因素,抑制了混合物的沉淀分离,防止了大晶粒的生成,增大了稠化剂的强度,保证了可逆反应,同时正确地解释了蓄热循环中热能存储损耗的原因, 大大增加了这种相变材料中极小Na:SO晶粒的晶核表面积,从而增强了溶解性.增稠剂的作用是将相变体系分散成一系列完全小的体积,这种分散体系的临界值为150～2001xm.这样,在完成结晶时,就为Na:s04和剩余溶液的重结晶提供了空间和途径,使十水化合物足以在结晶循环期间充分结晶.HerrickI"的研究表明,如果将Na:SO4?10H20置入以缓慢速度旋转的圆筒内,则在没有负荷的情况下,当经历了200次周期性溶解一冻结循环后,其相变潜热和性能几乎未减小和降低;在有负荷(313W/m的热流密度从圆筒外壁取走热量)的情况下,相变潜热可达理论值的67%,过冷度小于1.5℃.Hemck-认为,转动着的圆筒具有球磨机的作用,虽然转速很慢(3r/min),在不经历熔解一冻结循环时,明显地减小了颗粒的尺寸;而熔解一冻结循环过程中,十水硫酸钠的颗粒尺寸增大,正是这两个对颗粒尺寸起相反作用的效果才使得十水硫酸钠在经历长期加热一冷却循环后仍保持良好的性能.HerrickE]继续指出,当存放相变储热材料的圆筒以5r/min的速度旋转和采用不同质量百分比混合时,都能得到较好的结果.Herrick所用的混合物质量百分比见表2.具体做法是,按预定的质量百分比将硫酸钠与农用硼砂混合后,将混合物研磨成粉末状,再按比例加水.Shurcli"人为,转动着的圆筒除具有球磨机的作用外,还将使十水硫酸钠在冻结过程中的重力效应减到最小,而粉状化了的干硼砂也可将相变材料的过冷效应降到最低.表2混合物质量百分比[13]Table2Percentofweightforcompounds在应用方面,法国ELF—Union公司采用Na2s()4?10H20作相变材料制成储热装置,每1.7t相变材料可供100m:房间的取暖之用.日本人在玻璃窗内侧设置了集热,蓄热,放热屏障墙,其具体做法是:将许多芒硝装进玻璃管内,然后水平放无机水合盐相变材料Na2SO4?10H2O的研究进展/黄金等?65? 在木框中,并使之固定在玻璃窗的内侧,白天有日照时芒硝熔化,而傍晚因绝热板放在屏障墙与玻璃之问,故屏障墙向室内放热.另外,Marliacy进行了十水硫酸钠结晶过程的热动力学分析.国外对Na2s0?10HO的研究还有一些综述性文献报道].3NazSO4?10H2O在国内的研究国内从20世纪80年代开始相继展开了Na2S04?10HO作为相变储热材料的研究.阎立诚的研究表明,没有加成核剂的Na2SO4?10H2O,其过冷度约为10~C;在Na2SO4?10H2O 中加入3%左右的硼砂(Na2B40,?10H0)作成核剂,能起到较好的成核作用,使过冷度降低到2℃左右,配以一种叫YDS一1型的材料作增稠剂(该材料是水溶性的线性高分子,并可交联形成水凝胶)进行冻熔循环实验,500次循环后相变潜热衰减率为6.5%,1000次循环后相变潜热衰减率已达25.3%.丁益民[7JX~水合盐用作相变储热材料的成核原理进行了研究.研究结果表明:当成核剂与水合盐的晶格参数相差在15%以内时,能很好地起到成核作用.以Na2SO?10HO为研究对象,在其中加入不同含量(1～6%)的硼砂(Na2B40,?10H0)和4%的PbWO作成核剂进行了过冷度的对比试验,研究结果表明:4%的Pbw04作成核剂时效果不佳,过冷度高达13℃.硼砂作成核剂的效果要好得多,但硼砂含量过高和过低都不利于过冷度的控制,含量为3%时,成核效果最好,40次循环后,Na2SO?10HO的过冷度都在2.4℃以下.马江生对Na2SO?10HO作为相变材料进行了相变脱水差热分析,测得的热谱图上显示出4个吸热峰,研究结果认为:第一吸热峰失重相当1.9个结晶水,第二吸热峰失重相当3.1个结晶水,第三吸热峰失重相当5.1个结晶水,第四吸热峰失重相当10个结晶水.加入不同的添加剂,对Na2S04?10HO在40~42℃的恒温下进行13h的连续测试, 以观察相变材料的储热能力.研究结果显示,适量添加剂的NaS04?10HO相变储热材料在上述温度范围内可工作10h 以上,而本身温度变化不大,基本上维持在32~35~C之间, 表现出较高的储热能力.该文献还报道了NaSO?10HO的一些热物理性质:固相真比热.为2.72kJ/(kg?℃),固相导热系数A.为0.50W/(m?℃),液相导热系数Af为0.73W/ (m?℃),固相导温系数.为1.28x10m2/s,液相导温系数为1.77x104m~s.焦小浣啪]采用DSC法测试了Na2SO?10HO的熔化热与保温时间的关系,研究结果表明:①熔化热值开始随保温时间延长而增大较快,随后增长幅度变小并趋平坦,此时结晶过程趋于完全,所测的熔化热可作为标准熔化热;②不同组分的样品(非多元共熔体),其标准熔化热也不同,其值与NaSO?10HO的百分含量成正比.皮启铎l21讨论了差动热分析(DSC)在低温下测定十水硫酸钠熔化热的特点及局限性,对多次熔冻循环相变材料的最佳测定方法进行了研究,并对测定误差作了分析.研究结果表明:同一体系的水合盐,在不同深度处单位体积或单位质量的熔化热不同,不同体系的蓄热材料在其他条件相同时容器装料高度不同,则单位体积或单位质量熔化热不同,蓄热材料的热容含量及衰减状况不仅与熔冻次数有关,而且与熔化和冷冻深度及持续时间有关.冯海燕通过差热/热重联机(DTA/TGA)和差示扫描量热法(DSC)测定Na2SO?10HO的失水过程,对水合盐脱水过程几种可能的类型进行了探讨.研究表明,低温(100℃以下)水合盐脱水有两种类型:一种直接失去气态水,另一种先脱去液态水再进一步变为气态水,并从热力学上理论分析了两类脱水过程的原因.4NazSO?10H2o的一些低共熔混合物的性能研究所谓低共熔混合物即共晶盐相变材料EPCM(Eutectic Phasechangematerials),是指2种或2种以上物质组成的具有最低熔点的混合物.低共熔混合物具有与纯净物一样的明显的熔点,在可逆的固一液相变中始终保持相同的组分.相变储能材料应用中,低共熔混合物是比较理想的相变材料.胡起柱㈨采用步冷曲线法对三元体系Na2SO一NaNO,一H0中的Na2SO?10HO—NaNO多温截面进行了研究,作出了该截面的相图.该截面在74.1℃,24_3℃和13.0*C分别有一个四相转熔反应.阎立诚考虑在Na2SO?10HO中加入能与其形成共熔混合物杂质NaC1,制备了一系列NaC1含量不同的储热材料样品,并测定了它们的相转变点和储热能力.结果表明:随NaC1质量百分比的不断增大,材料的相转变点不断降低,储热能力也相应降低,但是在NaCI含量为13%左右时,出现例外,其储热量骤然增大.作者对此现象的解释是,在该比例时,NaC1与Na2SO?10H2O形成了一个稳定的共熔体.孙鑫泉在Na2SO?10HO中加入一定比例的NaC1,硼砂(成核剂),CMC(增稠剂),木屑或白碳黑(悬浮剂),HMP盐(晶习改变剂)和水等,形成低共熔混合体系,采用正交设计试验法,通过测定多次循环后的熔点,熔解热等指标,寻找最佳配比.研究结果表明,该体系的最佳组成为4%硼砂+7%木屑(或白碳黑)+2%CMC+0.2%m以及一定量的NaC1.主要研究结果见表3.裹3Na2SO.?IOH~O-NaC!共晶体系测试结果Table3TestresultsforNa2SOd?10H20-NaC1eu~cficsystem/'砌C条件共晶体系熔点.熔解热/(J/g)焦小浣.加'在Na2SO4?IOH~O中加入不同比例的NaC1和硼砂(成核剂),进行了熔化热随时间变化的研究,结果表明二?66?材料导报2008年3月第22卷第3期元共熔体的初始熔化热(保温时间等于或接近于零的熔化热)只达各自的50%左右,NaC1的添加使初始熔化热降低较大.谢全安l24采用微量量热法,利用Calver低温微量量热计对Na:SO?10H:O与NH4C1共晶相变蓄冷材料进行了热化学研究的工作.在不同实验条件下,测定出共晶盐相变材料的相变热为l18.19J/g,固体平均比热容为5.56J/(g?℃),液体平均比热容为14.38J/(g?℃).测试结果还表明,随着悬浮剂的加入,材料的相变热增大;所测得的升温DSC曲线的相变热略高于降温过程的相变热,笔者还测得了材料在4.5℃, 5.5℃,6.5℃和7.5℃下的等温DSC数据.以Avrami方程作数据处理的结果表明,该方程可以较好地描述该体系的结晶过程.温度的降低,成核剂的适量加入,都将导致Avrami方程速率常数逐渐增大.数据处理解得过程的活化能为953.6kJ/mol.数值为2.32～2.43的Avrami方程时间指数表明该体系的结晶过程应为三维依热成核机理,显微照相的图像结果亦证实了这一结论.该研究表明了以微量量热法进行新型相变蓄冷材料的研究与开发的有效性.徐玲玲研究了Na2SO?10H20体系,Na2HPO4?12H20体系及其复合体系的相变特性,测定了升温曲线和降温曲线,并初步探讨了解决体系中分层和过冷现象的措施.研究结果表明,Na:SO?10H:O体系的相变温度为33℃左右,由于它是一个不一致溶化化合物,易产生分层现象,采用的增稠剂CMC可以显着改善分层现象.该体系有轻微的过冷现象存在.Na2HPO?12H20体系的相变温度约为35~C,冷却过程中没有分层现象,但过冷现象严重.3%硼酸+3%硼砂对改善该体系的过冷度有一定作用,但效果不佳.结合两个体系的实验结果,尝试了将Na2SO?10H:O体系与Na2HPO?12H:O体系进行复合以期得到新的相变特征,80%Na:SO? 10H:O+20%Na:HPO?12H:O复合体系的相变温度为28～29.C,重复实验结果表明该体系重复性好,相变温度稳定, 分层和过冷现象基本消除.国内外相关文献对Na2SO?10H:O的热物性进行了实验测试,现综述于表4.表4NarSO?10H~O热物性Table4ThermophysicalperformancesforNa2SO4?10H2O熔点/~C熔解热/(kJ/kg)饱和溶液密度/(kg/m)固体密度/(kg/m)硬度固相真比热/(kJ/(kg?℃))固相导热系数/(W/(m?℃))液相导热系数/(W/(m?℃))固相导温系数/(x10'rn2/s)液相导温系数/(xl0~m2/s)32.4c,32.38c,31∞],33c254E26,28],251.1_29],251[27,1931300:.135ff]1485E.1458:]1.5～2.O[5]2.72E6]O.50E.O.544]0.73c611.28c611.77c61有关Na2SO4?101420的DSC,DTA,TGA,DTGA经典测试图以及Na:SO?10H:O及其共晶盐的相图和多温截面图摘录如下:图l为文献[22]测试出的Na2SO?10H:O的DTA/TGA/DTGA曲线,图2为文献[22]测试出的Na2SO? 10H:O的DSC曲线.图3为文献[23]采用步冷曲线法测出的Na2SO?10H20一NaNO多温截面图,图4为文献[10]和文献[25]报道的Na:s04一HO体系的二元相图.图1Na,SO,?10H20的DTA/TGA/DTGA曲线Fig.1DTA/TGA/DTGAcurvesforNarSO4?10H~Og葛fCfC图2NarSO?101120的DSC曲线Fig.2DSCcurvesforNa2SO4?1OH2O706050403020l0l030507090BNaNOd%图3Na,SO4?10It2O—NaNO3多温截面图Fig.3P0lythermalsectionforNa2SO4?1OH20-NaNO3504036鬯.20l00l020********x(Na2SO)/%图4Na2SO4-H20体系的二元相图Fig.4PhasediagramforNa,SO4-H20system一体/№-lr.-..........r...-.....-.._..........-_-r.__..L....,L_.......L无机水合盐相变材料Na2SO?10HEO的研究进展/黄金等5结语(1)将Na2SO?10H20作为相变材料的研究主要集中在成核剂和增稠剂的选择,且重复性很多,结果也有所不一,这可能是由于实验条件以及所用试剂的规格不同等各种因素造成的.研究较多的成核剂主要是硼砂,增稠剂相对集中在CMC(羧甲基纤维素).(2)对Na2SO?10H2O无机共晶盐的研究主要有Na2SO?l0H20-Na2HPO4?12H2O,Na2SO4?lOH20-NI-hC1,Na2SO4?10H20-NaC1以及Na2SO4?10H20一NaNO3等体系,而且都取得了较好的研究效果,主要表现在过冷现象基本控制,熔化潜热较大,这可能是由于共晶盐作为相变材料的优点所在.对Na2SO?10O有机共晶盐的研究相对较少.(3)整体研究水平大都还停留在试验阶段,商业化应用不多,其原因还是过冷和相分离现象.因此今后要对水合盐的过冷和相分离从成核机理进行更为透彻的研究.现在纳米技术在相变材料的制备上已有应用_3l】,笔者认为可以尝试进行在微纳米多孔限域作用下的水合盐成核结晶研究.参考文献l朱冬生,剧霏,刘超,等.相变材料CH,COONa?3H20的研究进展[J].中国材料科技与设备,2007,(1):302张寅平,胡汉平,孔祥冬,等.相变储能理论和应用[M].合肥:中国科技大学出版社,19963陈云深,陈凯,沈斌君,等.交联定形相变储能材料的研制[J].复合材料,2006,23(3):674黄金,张仁元,伍彬.复合相变储能材料制备工艺对其浸渗率和相对密度的影响[J].材料科学与工程,2006,24(5):6535蔡作乾,王琏,杨根.陶瓷材料辞典[M].北京:化学工业出版社,20026马江生.相变储热材料_Na2sO?10H20的研制[J].海湖盐与化工,1994,23(1):377丁益民,阎立诚,薛俊慧.水合盐储热材料的成核作用[J].化学物理,1996,9(1):838SuatCanbazoglu.eta1.Enhancementofsolarthermal energystorageperformanceusingsodiumthiosulfate pentahydrateofaconventionalsolarwater-heatingsystemlJ].EnergyandBuildings,2005,37:2359孙鑫泉,龚钰秋,徐宝庆.十水硫酸钠体系潜热蓄热材料的研究[J].杭州大学,1990,1l(2):19510DipakRBiswas.Thermalenergystorageusingsodiunl sulfatedecahydrateandwaterlJ].SolarEnergy,1987,19(1):9911StephenBMarks.Aninvestigationofthethermalenergy storagecapacityofGlauberssaltwithrespecttothermalcyclinglJJ.SolarEnergy,1980,25(5):25512StephenBMarks.Theeffectofcrystalsizeonthethermal energystoragecapacityofthickenedGlauber'ssaltlJ]. 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气相无水硫酸钠-回复气相无水硫酸钠（Na2SO4）：用途、制备和特性的解析引言：气相无水硫酸钠（Na2SO4）是一种重要的化学物质，拥有广泛的应用领域。
在本文中，我们将逐步探讨气相无水硫酸钠的用途、制备方法以及其特性。
第一部分：气相无水硫酸钠的概述在开始之前，我们先来了解气相无水硫酸钠的基本信息。
气相无水硫酸钠化学式为Na2SO4，是一种无色结晶性固体，具有强腐蚀性和吸湿性。
它可以在较高温度(约400)下形成气态，因此称为气相无水硫酸钠。
下面我们来详细了解它的用途。
第二部分：气相无水硫酸钠的用途1. 干燥剂：气相无水硫酸钠具有很强的吸湿性，因此广泛用作干燥剂。
它可以吸收周围环境中的水分，保持空气的干燥。
这一特性使其在实验室和工业生产过程中被广泛应用，特别是在防潮箱、干燥瓶和潮湿环境下的贮存材料中。
2. 酸碱中和剂：由于气相无水硫酸钠是一种碱性物质，可以与酸反应来中和酸的酸性。
这使得它在酸碱滴定实验中起到重要作用。
同时，气相无水硫酸钠也可以用作酸性溶液中的缓冲剂，以维持溶液的稳定性。
3. 膨松剂：在一些工艺中，气相无水硫酸钠也被用作膨松剂。
通过与某些化合物反应，它能释放出气体，从而增加物体的容积。
这个特性在生产泡沫塑料、阻燃材料和保温材料时非常有用。
第三部分：气相无水硫酸钠的制备气相无水硫酸钠的制备可以通过以下步骤完成：1. 将无水硫酸钠晶体加热至400左右，使其转变为气相。
2. 通过冷却收集蒸发的气体，可以得到气相无水硫酸钠。
3. 为了提高纯度，可以采用多次亚富尔法提纯方法。
第四部分：气相无水硫酸钠的特性气相无水硫酸钠具有以下特点：1. 强腐蚀性：气相无水硫酸钠对许多物质具有强腐蚀性，尤其是金属。
2. 吸湿性：气相无水硫酸钠能快速吸湿，并形成水合物。
3. 高热稳定性：气相无水硫酸钠可以在高温下保持其稳定性，并不易分解。
4. 规模经济性：气相无水硫酸钠的制备方法简单，成本较低，因此在工业生产中被广泛应用。
