激光分離液態(tài)有機(jī)混合物的初步探索和研究.pdf

1、對(duì)同一波長(zhǎng)的光波，不同物質(zhì)的吸收能力是不同的。液體吸收紅外波段的光能后，大部分光能轉(zhuǎn)化為分子的振動(dòng)，使其動(dòng)能增加。激光具有良好的單色性，即單一波長(zhǎng)性。
　　 根據(jù)以上事實(shí)，提出用脈沖激光選擇性地作用于液態(tài)有機(jī)混合物中的某一種物質(zhì)，增加其分子動(dòng)能，使其逸出液面，達(dá)到分離的目的。所用的激光應(yīng)有合適的波長(zhǎng)、合適的脈寬、合適的峰值功率。
　　 設(shè)計(jì)了激光分離液態(tài)有機(jī)混合物的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)所用激光器為TEA-2 CO 激

2、光器，波長(zhǎng)10.6μm，脈寬10μs左右，單脈沖能量在6 J 到15 J 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。實(shí)驗(yàn)對(duì)象為N,N-二甲基苯胺、乙酰丙酮、苯乙酮、喹啉。它們對(duì)10.6μm 紅外光波的吸收率差別大，并且沸點(diǎn)相近，密度相近，可以互溶。載液基片為KBr 鹽片，它對(duì)10.6μm的光吸收很弱，不易發(fā)熱，承受脈沖激光時(shí)不易破碎。
　　 由于激光器性能不太穩(wěn)定，脈寬調(diào)節(jié)區(qū)間較小，所以實(shí)驗(yàn)中僅用不同的激光脈沖次數(shù)對(duì)不同成分、不同配比的液態(tài)有機(jī)混合物進(jìn)行

3、了輻照。在輻照純凈物及混合物的實(shí)驗(yàn)中觀察到了“冒煙”、“波紋”、“響聲”、“氣泡”等現(xiàn)象。
　　 對(duì)輻照前后的純凈物和混合物樣品進(jìn)行了紅外測(cè)試和紫外測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，混合物在輻照過程中沒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且隨脈沖次數(shù)的增加，“冒煙”物質(zhì)在混合物中的含量逐漸下降，初步證明用脈沖激光分離液態(tài)混合物是有效果的。
　　 本文對(duì)這幾種分離對(duì)象在10.6μm處的吸收系數(shù)進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果表明，物質(zhì)受激光輻照時(shí)是否從液體中分離不僅與物質(zhì)