前言
《水鹽體繫相圖及應用》是大學本科化工類和海洋類的一門專業基礎課教材，適用於化學工程與工藝、應用化學、海洋技術、海洋資源開發技術、海洋資源與環境、材料化學等專業。本教材自2013年出版以來，在高校化學工程與工藝、應用化學、海洋資源開發技術等本科專業教學中廣泛使用，取得了良好的教學效果；在科研院所和企事業單位化學、化學工程與技術、海洋化工、鹽湖化工、鹽科學與工程、材料科學與工程專業研究生和鹵水化工相關專業科研人員和工程技術人員使用方面，也取得良好的社會反響，被列入中國輕工業“十三五”規劃教材。
本書是在總結近年來課程改革和教材建設經驗基礎上，基於傳承經典，引入成果（新理論、新概念和新方法），注重理論性、適用性和先進性相結合的原則進行了修訂。優化課程內容結構，在保持原課程體繫的基礎上對各章的內容作了適當的調整、補充、刪除和重組。具體修訂情況如下：
1．全書統一相圖指數表體體繫采用質量分數（wB/%）；體繫和體繫為干基組成質量分數，分別為ZB和ZB'/（g/100g S）；體繫和體繫，增加等摩爾效價概念，相圖指數分別用干基組成耶涅克指數JB和JB′表示。
2．加強水鹽體繫相圖在海鹵水化工生產中的相圖分析與應用。結合我國海水資源、鹽湖資源、地下鹵水、油田鹵水和鹽礦資源開發利用，進一步加強水鹽體繫相圖在鹵水化工生產中的應用實例。第五章，增加以芒硝和氯化鉀為原料，二段轉化生產硫酸鉀的相圖理論及應用；第六章增加羅布泊鹽湖鹵水制取氯化鉀、硫酸鉀工藝過程的設計和計算。
3．增加了水鹽體繫數字相圖成圖、水鹽體繫溶解度數據庫和量熱學介紹。鋻於計算機繪圖工具和化工熱力學數據庫已成為水鹽體繫相圖繪制、研究和開發的有效工具，第八章新增加了水鹽體繫數字相圖計算機成圖（第五節）、水鹽體繫溶解度數據庫（第六節）。此外，還更新了量熱法進展，增加了差示掃描量熱技術和滴定量熱技術介紹。
4．豐富和完善了附錄內容。新增部分含鋰鹽類礦物的物化性質、鹽礦物光學性質數據，對每章的習題和答案作部分的修改和增刪。
本書修訂過程中得到了中國輕工業聯合會和天津科技大學等單位領導給予的大力支持、關心和指導。本書承蒙鄭綿平院士、韓布興院士、張鎖江院士審閱，並提出了許多寶貴意見。在本書的編寫過程中，參考和引用了無機化工、輕工工程、鹽科學與工程、鹽湖化工和鹽湖化學相關的教材、論著和文獻資料，在此一並表示衷心的感謝。
本書由鄧天龍、周桓、陳俠主編。具體參加編寫的有：郭亞飛、陳俠、崔琬晶（第一章、第二章），餘曉平、胡小進、崔琬晶（第三章），胡佳音、周桓、陳尚清（第四章、第五章），王士強、郭亞飛、趙凱宇（第六章、第七章），王士強、鄧天龍（第八章、第九章），李瓏、孫康瑞、袁菲、張思思（習題、參考答案、附錄和相圖繪制），全書由鄧天龍統定稿。
限於編者水平所限，書中仍會有疏漏之處，誠請批評指正。

編者
2020年1月





第一版前言
水鹽體繫相圖是研究、表達和應用鹽類在水中溶解度及固液相平衡規律的一門學科，是無機化工的重要理論基礎。水鹽體繫相圖是表達水鹽體繫中相的數目、種類、組成、存在條件和各相關繫的幾何圖形，可預測體繫中鹽類的析出、溶解等相轉化規律，探索化工生產過程，確定生產條件、制定工藝流程、獲得產率等，可廣泛應用於以海水、鹽湖鹵水、礦鹽及地下鹵水為原料生產繫列鹽化工產品及其過程，也被廣泛應用於海洋化學、環境化學和地球化學等學科領域。
20世紀50年代，天津科技大學（原天津輕工業學院）開始收集整理資料開設水鹽體繫相圖課程，先後形成了繫列講義和教材。近年來，隨著電解質溶液熱力學理論的發展、科學研究的不斷深入、圖形軟件工具和計算機的廣泛應用，以及相圖應用領域的不斷擴展，水鹽相圖的研究與應用呈現了新的。為了傳承經典，引入新的概念和成果，編寫了本書。
本書繫統地講述了水鹽體繫相圖原理及其應用。其中，第一至第六章，繫統水鹽體繫相圖的結構特征、繪制方法、分析認識、典型過程的相圖分析、相圖計算，並給出大量生產應用實例。考慮到水鹽體繫存在的介穩現像及其規律的特殊性，本書在重點介紹穩定平衡相圖的基礎上，在第七章介紹了介穩相圖及其應用。考慮到在特定生產條件和領域，可能會出現迄今尚未研究和測定的相平衡數據，本書第八章介紹了水鹽體繫穩定溶解平衡和介穩平衡的實驗研究方法。鋻於熱力學模型計算相平衡數據已成為過程研究與開發的有效工具，本書第九章介紹了基於電解質溶液理論模型的水鹽體繫相圖的計算方法。作為教材，本書在各章末有習題、書末有習題答案；作為研究與應用的參考本書，本書附錄收列了海水、鹽湖、地下鹵水和井礦鹽相關的鹽類礦物的物化性質、鹽礦物光學性質、常見天然鹽及其離子標準化學位、水鹽電解質溶液模型海水體繫多溫溶解度數據。
本書的編寫得到了教師出版專項基金的資助，同時得到了全國高校教材學術著作出版審定委員會、化學工業出版社和天津科技大學等單位領導給予的大力支持、關心和指導。本書由中國地質科學院礦產資源利用研究所中國工程院鄭綿平院士、中國科學院青海鹽湖研究所宋彭生研究員和天津科技大學王學魁教授審閱，並提出了許多寶貴意見。此外，袁建軍教授、沙作良教授、唐娜教授、陳麗芳教授、姚燕研究員、房春暉研究員、房艷研究員、孫柏研究員、高章洪研究員和閻樹旺教授等給予了編者熱忱的幫助；魏浩教授、劉文嶺教授、焦志勇教授、劉憲斌教授、王昶教授等給予了大力支持。在本書的編寫過程中，還參考和引用了輕化工、鹽化工、無機化工和鹽湖化學相關的教材、專著和文獻資料內容，在此一並表示衷心的感謝。
本書由鄧天龍、周桓、陳俠主編。參加本書編寫的有：鄧天龍（第一章），陳俠、郭亞飛（第二章），鄧天龍、餘曉平、胡小進（第三章），周桓（第四章、第五章），王彥飛（第六章），王士強、郭亞飛（第七章），王士強、鄧天龍（第八章、第九章），高道林、郭亞飛、胡小進（習題、答案、附錄和相圖繪制），全書由鄧天龍統稿。
本書可作為化學工程與工藝、應用化學、海洋科學、環境科學與工程、地球化學等本科專業教材，也可作為化學工程、化學工藝、海洋化學、物理化學專業研究生和科技人員的參考書和工具書。
限於編者水平有限，缺點和錯誤在所難免，誠懇歡迎讀者批評指正。

編者
2013年3月

鄧天龍，天津科技大學，教授，博士生導師，先後入選天津市特聘教授、中科院百人計劃入選者、四川省傑出青年學科帶頭人計劃、中國化工學會無機鹽行業學術帶頭人等。主要科研領域包括：海鹵水化學資源綜合利用（含相平衡與相分離技術）、可再生資源利用技術、海洋化學。主持國家自然基金重點和面上項目等科研項目，獲省部級科技成果獎2項，授權國家發明專利2項，受理國家發明專利6項，發表論文160餘篇。