高浓Li2SO4水溶液结构X射线衍射研究.pdfVIP

高浓Lj2s04水溶液结构的X射线衍射研究· 房艳姚燕房春晖李军宋彭生 (中国科学院盐湖研究所，西安．710043) 新近我们报道的用D／MAX2400日～2 8型衍射仪精确测定熔盐h恤(NO如．6H20径 向分布函数的尝试n『和对o-2 9型粉末衍射仅反射法精确铡定液体结构和数据处理方法 的深入研究结果∞】，为采用非液体X射线衍射仪精确测定溶液结构提供了经济可行的 测量手段和相应韵数据分析对莆．CM14PHo日等州研究了2 B2～98‘盐水比l：40和 I：25L秘o‘溶液的结构，迄今未见更浓溶液的报道，本文阐述低吸收系数更浓Li2SO(水 体系，签℃下不同浓度溶液衍射铡量和径向分布函数、结构模型计算的必威体育精装版研究结果。 1．1样品配翻 用一水硫酸锂(AR)制备待测溶液A和B．由硫酸根重量法测定硫酸根离子浓度和密 度瓶法测量25℃藩渡的密度结果见表1． 春f L12sU4样品溶硪鲺t及密度 1．2衍射潞量 3B Kn 采用日本理学D／maxX射线粉末衍射仪进行衍射溉量．选用波长较短的Mo 固定靶。衍射侧采用石墨单色器，波高分析器使衍射线进一步单色化样品池窗口材料选 用厚度为001ram理学铝箔，测量温度为299K。实验的管压、管流分踟为52．5kv和 35mA。 用不同DS和ss狭缝对，不同固定时间，分五段进行步进扫描，2o角测量范围是 3～1454。用较长的固定时问，以保证累积计数达弼104点以上。 1．3姗处理 首先对观测强度中的非结构性因素进行背景、空气、极化、康普顿散射、溶液吸收 和多重散射等校正。然后甩丈散射向量范围测量的实验和计算相干散射强度渐近线比较 法把校正强度通过标度因子K标度到电子单位，并由高角法和积分法互相验证对标度园 ‘中四科掌院丈型坟嚣驹舱开发项目和田象自然科学基金资助项目 子进行核对按下式计算溶液结构函数 “母鹊．Ks)-∑)【；阿s开 f1、 轴(s)是任意单位校正强度．墨是含有一个锂原子的计量体积V内第i种原子的数目，日s1 是对异常散射实部和虚部校正的原子i的散射因子。 用Fomcr变换，将S加权结构函致变换为径向分布函数DIn D(沪4A (2) r2p。H纠“)，j。s·l(s)·M(O·sill(蚰ds P。表示样品平均电子密度，p。-【∑x点(o)】2，v)．M㈣为任饰函数，形式为 M(s产【zx点2(o)，=)【i丘2(s)】·tap(-ts) 常数k为的阻尼因子。用计算峰形状和再次进行Fouri口变换，除去乱真峰。 理论结构函数用下式计算 (3) i“(沪∑∑矾【￡(s)。E(s)。sin(srO／(嘞)·镧)(屯s2)】 式中原子对ij的梭间距rii，温度因子bb和相互作用数目njj均为表征溶液短程相互作用 有关的参数，但没有进～步计算球形嗣与连续电子分布间的相互作用。精修结果将由最 小化误差平方和u给出 u皇∑w(s)【i由』s)-i—i烀 (4) 式中w(s)是加权函数。评估稽修过程中观测值和计算值之间符台程度的均方根偏差R 为 ． 黔t￡【i(s)呷．i(s1一般【i唧(淝” (5) 2．结果与讨论 根据较小阻尼因子的实验径向分布函数．设计结构模型。并用我们改编的 体1～10nm内的原子问距离和三原子夹角．以配台模型的设计。自由水分子问的相互 作用W-W大约在0．27和0．3缸m处．没有进一步考虑长程wjW相互作用。 实验得到了样品A和B的S加权实验和