混合酸超酸酸度對照

以下的資料是以哈米特酸度函數(shù)作為依據(jù)，酸度以大負(fù)數(shù)H0值表示（負(fù)數(shù)的絕對值越大，酸性越強(qiáng)，純硫酸的哈米特酸度函數(shù)為-11.93）：

氟銻酸【1:1】（1990）(H0值= -28）

魔酸【1:1】（1974）H0值= -25）

碳硼烷酸（1969）(H0值= -18.0)

氟磺酸（1944）(-15.6）

三氟甲磺酸（1940）(-14.6）

固體超強(qiáng)酸SbF5—SiO2—Al2O3，SbF5—TiO2—SiO2(Ho = -13.75 ~ -14.52）

高氯酸（-13）

純硫酸（-11.93）

常見的超強(qiáng)酸有

布朗斯特-勞萊超酸:HF HSO3Cl HSO3F HSO3CF3 HClO4

路易斯超酸:SbF5 AsF5 TaF5 NbF5

固體超酸:ZrO2-H2SO4 SbF5-SiO2-Al2O3

混合超酸:SbF5-HSO3F

超酸的主要類型

a.布朗斯特超酸，如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等，室溫下為液體，本身為酸性溶劑。

b.路易斯超酸：SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等，其中SbF5是如今已知最強(qiáng)的路易斯酸，可用于制備正碳離子和魔酸等共軛超酸。

c. 共軛布朗斯特——路易斯超酸：包括一些由布朗斯特和路易斯酸組成的體系。如：H2SO4·SO3(H2S2O7）；H2SO4·B(OH)3；HSO3F·SbF5；HSO3F等。

d. 固體超酸：硫酸處理的氧化物TiO2·H2SO4；ZrO2·H2SO4；路易斯酸處理的TiO2·SiO2等。

混合酸氟銻酸

（Fluoroantimonic acid]），是氟化氫（HF）與五氟化銻（SbF5）的混合物，可全稱為六氟合銻酸，如今已知最強(qiáng)的超強(qiáng)酸。其中，氟化氫提供質(zhì)子（H ）和共軛堿氟離子（F"_blank" href="/item/親核試劑/3049129" data-lemmaid="3049129">親核試劑和非常弱的堿。于是質(zhì)子就成為了“自由質(zhì)子”，從而導(dǎo)致整合體系具有酸性。氟銻酸的酸性通常是純硫酸的2×10^19倍（哈米特酸度函數(shù) = 31.3）。

混合酸魔酸

魔酸（Magic acid）是最早發(fā)現(xiàn)的超強(qiáng)酸，稱它有魔法是因?yàn)樗軌蚍纸庀灎T中的蠟。魔酸是一種路易斯酸五氟化銻（SbF5）和一種質(zhì)子酸氟磺酸（FSO3H）的混合物。魔酸是無色透明的粘稠液體，含雜質(zhì)時為淡黃色、棕色甚至是黑綠色。有明顯的刺激性氣味，純凈的氟銻磺酸密度大致為3.61-3.82g/ml，無固定溶沸點(diǎn)（哈米特酸度函數(shù) = 19.2）

混合酸碳硼烷酸

碳硼烷酸（Carborane superacid）：2004年，河濱加州大學(xué)的Christopher Reed研究小組合成出了這種最強(qiáng)的純酸—碳硼烷酸（化學(xué)式：CHB11Cl11），碳硼烷的結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定且體積較大，一價負(fù)電荷被分散在碳硼烷陰離子的表面，因而與氫陽離子的作用很弱，從而具有令人吃驚的釋放氫離子的能力。酸性是氟硫酸的一千倍，純硫酸的一百萬倍，但由于碳硼烷的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在釋出氫離子后難以再發(fā)生變化，因此腐蝕性極低，又被稱為最溫和的強(qiáng)酸。它能溶解不溶于王水的高級烷烴蠟燭。碳硼烷酸的應(yīng)用十分廣泛，可以用來制造“酸化”的有機(jī)分子，研究這些在自然界中短暫存在的有機(jī)分子有助于科學(xué)家了解物質(zhì)發(fā)生變化的深層次機(jī)理，而科學(xué)家希望用碳硼烷酸酸化惰性氣體氙，確定該氣體的惰性強(qiáng)度。（哈米特酸度函數(shù) = 18.0）

很多時候酸性會增強(qiáng)。但不一定。硝酸和氫硫酸混合生成立硫單質(zhì)和二氧化氮，酸性可消失，沒有實(shí)際意義。

王水是一種非常強(qiáng)的混酸，濃硝酸與濃鹽酸按體積比1：3混合得到，利用了氯離子與金屬離子的配位作用降低電極電位使反應(yīng)可以發(fā)生。如金、鉑不溶于濃硝酸卻溶于王水。

要找最強(qiáng)的混酸，應(yīng)該從固體超酸中查找?；旌蠅A很少用到，但也有?；旌纤嶂羞€有一種特例，如：超強(qiáng)酸，又稱超酸。是一種比100%硫酸還強(qiáng)許多倍的酸。特別是液體超強(qiáng)酸，有的比98%硫酸強(qiáng)近10^12倍。

又稱超酸。是一種比100%硫酸還強(qiáng)的酸。特別是液體超強(qiáng)酸，HF.SbF5超酸比100%硫酸強(qiáng)10^19倍，有嚴(yán)重腐蝕性和嚴(yán)重公害。全氟磺酸樹脂（Nafion-H）是如今已知的最強(qiáng)固體超強(qiáng)酸，具有耐熱性能好、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)。一般是將帶有磺酸基的全氟乙烯基醚單體與四氟乙烯進(jìn)行共聚，得到全氟磺酸樹脂。由于Nafion-H分子中引入電負(fù)性最大的氟原子，產(chǎn)生強(qiáng)大的場效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)，從而使其酸性劇增。與液體超強(qiáng)酸相比，用作催化劑時，易于分離，可反復(fù)使用。且腐蝕性小，引起公害少，選擇性好，容易應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。

a. 非電解質(zhì)成為電解質(zhì)，能使很弱的堿質(zhì)子化（碳正離子）

b. 超酸中，解離出多鹵素陽離子（I2） 、（I3） 、（Br2） 、（Cl2） 等

c. 良好的催化劑

1 緒論

1.1 混合酸廢水污染現(xiàn)狀與治理

1.1.1 水資源現(xiàn)狀

1.1.2 我國混合酸廢水污染現(xiàn)狀

1.1.3 混合酸廢水處理的意義

1.2 混合酸廢水處理技術(shù)發(fā)展概況

1.2.1 混合酸廢水處理技術(shù)

1.2.2 溶液分離方法

1.3 β萘磺酸廢水處理方法

1.3.1 溶劑萃取法

1.3.2 樹脂吸附法

1.3.3 液膜分離及催化氧化法

1.4 CLT酸廢水處理方法

1.4.1 溶劑萃取法

1.4.2 電凝聚法處理CLT酸廢水

1.4.3 “電凝聚二級生化吸附”工藝處理CLT酸廢水

1.5 離子交換樹脂法的應(yīng)用

2 吸附機(jī)理及模型研究

2.1 吸附機(jī)理

2.2 平衡模型

2.2.1 單組分平衡模型

2.2.2 多組分競爭吸附平衡模型

2.3 吸附動力學(xué)模型

2.4 固定床內(nèi)傳質(zhì)模型

2.4.1 傳質(zhì)模型的建立

2.4.2 模型的求解

2.4.3 模型中參數(shù)的確定

3 實(shí)驗(yàn)及分析方法

3.1 實(shí)驗(yàn)體系的確定

3.2 實(shí)驗(yàn)方法

3.2.1 材料及儀器

3.2.2 交換吸附平衡時間的確定

3.2.3 交換吸附平衡實(shí)驗(yàn)

3.2.4 靜態(tài)動力學(xué)實(shí)驗(yàn)

3.2.5 固定床流出曲線的測定

3.2.6 分析方法

4 萘磺酸，硫酸，亞硫酸混合酸分離

4.1 單組分吸附平衡及熱力學(xué)性能研究

4.1.1 吸附平衡時間的確定

4.1.2 吸附劑篩選

4.1.3 pH值對吸附的影響

4.1.4 共存陰離子對β萘磺酸吸附的影響

4.1.5 單組分吸附

4.1.6 熱力學(xué)分析

4.2 多組分吸附平衡及模型模擬

4.2.1 雙組分競爭吸附平衡

4.2.2 雙組分體系和單組分體系吸附量的比較

4.2.3 雙組分競爭吸附模型模擬

4.2.4 多組分競爭吸附平衡

4.2.5 多組分吸附預(yù)測中NICM模型和IAST模型的比較

4.3 吸附動力學(xué)研究

4.3.1 攪拌速度對NSA吸附速率的影響

4.3.2 顆粒大小對NSA吸附速率的影響

4.3.3 溫度，濃度對吸附速率的影響

4.3.4 吸附過程動力學(xué)分析

4.4 固定床吸附過程及模擬

4.4.1 單組分和雙組分穿透曲線的實(shí)驗(yàn)比較

4.4.2 進(jìn)口流速對穿透曲線的影響

4.4.3 進(jìn)口濃度對穿透曲線的影響

4.4.4 床層高度對穿透曲線的影響

4.4.5 床層高徑比對穿透曲線的影響

4.4.6 多組分穿透曲線及模型模擬

4.4.7 工藝實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

4.5 載鐵復(fù)合樹脂分離萘磺酸研究

4.5.1 復(fù)合樹脂的制備及表征

4.5.2 復(fù)合樹脂的吸附性能

4.5.3 吸附熱力學(xué)與動力學(xué)

4.5.4 固定床吸附過程及模擬

4.5.5 解吸性能

5 CLT酸/鹽酸混合酸分離

5.1 單組分吸附平衡及熱力學(xué)性能研究

5.1.1 吸附平衡時間的確定

5.1.2 初始濃度變化對平衡時間的影響

5.1.3 樹脂的篩選

5.1.4 pH值影響

5.1.5 共存陰離子對CLT酸交換吸附的影響

5.1.6 吸附平衡等溫線

5.1.7 熱力學(xué)分析

5.2 吸附動力學(xué)研究

5.2.1 二級吸附動力學(xué)方程

5.2.2 一級吸附動力學(xué)方程

5.2.3 動力學(xué)控制步驟

5.3 雙組分吸附平衡及模型模擬

5.3.1 雙組分競爭吸附平衡

5.3.2 雙組分體系和單組分體系吸附量的比較

5.3.3 雙組分競爭吸附模型模擬

5.3.4 雙組分競爭體系中組分可分離度的模擬計算

5.3.5 雙組分吸附預(yù)測中NICM模型和IAST模型的比較

5.4 固定床吸附過程及模擬

5.4.1 單組分和雙組分穿透曲線的實(shí)驗(yàn)比較

5.4.2 進(jìn)口流速對穿透曲線的影響

5.4.3 進(jìn)口濃度對穿透曲線的影響

5.4.4 床層高度對穿透曲線的影響

5.4.5 床層高徑比對穿透曲線的影響

5.4.6 工藝實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

參考文獻(xiàn)

物理量名稱及符號表

附錄

附錄1 多組分NICM平衡模型計算框圖

附錄2 總傳質(zhì)系數(shù)Ka實(shí)驗(yàn)擬合框圖2100433B

交換吸附技術(shù)作為一種低能耗的固相萃取分離技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)上普遍運(yùn)用的重要分離手段?！督粨Q吸附技術(shù)分離工業(yè)有機(jī)/無機(jī)混合酸》全面系統(tǒng)地對有機(jī)，無機(jī)混合酸廢水污染現(xiàn)狀與治理技術(shù)作了詳細(xì)的歸納總結(jié)，介紹了交換吸附技術(shù)分離有機(jī)，無機(jī)混合酸的基礎(chǔ)理論，研究方法，基本技術(shù)及具體應(yīng)用，有機(jī)，無機(jī)復(fù)合吸附材料的制備，不同吸附材料對污染物的吸附特性和吸附機(jī)理，吸附平衡，動力學(xué)，穿透曲線模型；系統(tǒng)評價了多種吸附材料的吸附容量，吸附速率，選擇性和再生性等指標(biāo)。

《交換吸附技術(shù)分離工業(yè)有機(jī)/無機(jī)混合酸》可供化工，染料，農(nóng)藥，環(huán)保，冶煉，電鍍等領(lǐng)域的科研人員，工程技術(shù)人員參考，也可作為化學(xué)工程，環(huán)境工程，材料科學(xué)等專業(yè)研究生的參考書。