多元溶液臨界現(xiàn)象的研究.pdf

1、本論文研究工作主要分為三個部分。 第一部分是用改進(jìn)的體積法研究了水+正癸烷/正十一烷+特丁醇假三元溶液的臨界現(xiàn)象。在這個體系中，同構(gòu)烷烴正癸烷/正十一烷被看作一個假“純組分”，用正癸烷在假“純組分”中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)β作為逼近臨界點的控制量。本節(jié)測量了7個不同β值體系的三相平衡共存的溫度~體積分?jǐn)?shù)的空間“S”型曲線。找到了各個體系的平均組成，測得了三相區(qū)的最高溫度t<,u>，最低溫度t<,1>，平均溫度t=(t<,u>+t<,1>)/

2、2和臨界溫度區(qū)間△t=t<,u>-t<,1>，并且測量了7個不同β值體系在三相區(qū)內(nèi)相體積的高度，計算得到了三相區(qū)內(nèi)不同溫度下平衡共存相的體積分?jǐn)?shù)，求出了7個不同平均溫度下代表體系平衡共存三相區(qū)的三角形的底邊邊長ι和底邊對應(yīng)的三角形的高h(yuǎn)，并且計算得到了三角形的面積S；推出三臨界溫度為t<,tcp>=43.5±0.6，臨界質(zhì)量分?jǐn)?shù)(β=0.80±0.02)，和假“純組分”在三臨界點的碳數(shù)為(n<,tcp>=10.17±0.02)，與文獻(xiàn)報

3、道的結(jié)果(10.25)非常接近；得出了三臨界點的體積分?jǐn)?shù)(ф<,oil,1>=0.117±0.004，ф<,oil,2>=0.029±0.003，ф<,water>=0.259±0.007，ф<,surf.>=0.597±0.008)；并且由Δt，h，ι，S對|t-t<,tcp>|的三臨界指數(shù)分別為1.50±0.05，0.99±0.07，0.47±0.07，1.46±0.15，與經(jīng)典理論值3/2、1、1/2、3/2在誤差范圍內(nèi)吻合。實驗

4、得到Fisher提出的兩個臨界指前因子比為0.827±0.014，0.459±0.005，觀察到了臨界指前因子偏離經(jīng)典理論的行為。 第二部分是用折射率法對水+正癸烷/正十一烷+特丁醇假三元體系臨界現(xiàn)象的研究。測量了9個不同β值下的具有平均組成的樣品，得到了溫度(t)～折射率(n)的“S”型三相共存曲線，計算了Scott理論中的特征量，得出體系的三臨界折射率為1.3706±0.0002。不考慮高次項時，得到三臨界指數(shù)分別為0.36

5、±0.01，0.35±0.01，0.36±0.01，比理論值1/3略大；優(yōu)化擬合時，得到的三臨界指數(shù)為0.63±0.1，與理論值2/3一致。計算得出Fisher用于考察非經(jīng)典三臨界行為的兩個比例系數(shù)R<,1>、R<,2>分別為0.96±0.01和0.95±0.01，偏離經(jīng)典理論值3～5％，與非經(jīng)典理論預(yù)測的這兩個比例可能會偏離經(jīng)典理論值1大約2～5％的結(jié)論一致，從而得到臨界指前因子的非經(jīng)典性。 第三部分是對二元溶液臨界現(xiàn)象的研究