【正文】 膠增強材料、工業(yè)電纜料以及造紙機套和過濾器用介質(zhì)單絲等。 溶液密度的測定 密度是反映物質(zhì)特性的物理量，物質(zhì)的 特性是指物質(zhì)本身具有的而又能相互區(qū)別的一種性質(zhì)。測量溶液密度的方法主要有比重 瓶法，浮力法， U 型管法和振動管密度計法 [89]。② 空瓶裝滿標(biāo)準(zhǔn)液（一般用水） ,用天平稱出空瓶與水的總質(zhì)量為 m2。 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 (2) 浮力法 浮力法是根據(jù)阿基米德原理測定液體密度的方法。測量時，將儀器放入被測液體中，等儀 器浮立靜止后，與液面相對齊的刻度，就是該種液體的密度值。 ③ 用刻度尺量出液柱 h1 和 h2。 (4) 振動管密度計 振動管密度計是目前測定液體密度最好的方法，測量精度可達6101 ??? g 3??cm ，測量誤差小于 %，振動管密度計是根據(jù)流動振動管內(nèi)的液體質(zhì)量變化（即密度變化）而改變振動管固有振動頻率的原理工作的。粘度數(shù)據(jù)用于化工計算的許多方面，如物料容器或反應(yīng)器的設(shè)計、動力粘度的測定等。由于理論的限制，由理論計算得到的粘度尚不太可靠。 (2) 旋轉(zhuǎn)法：據(jù)旋轉(zhuǎn)法制成的粘度計有雙重圓筒型、單一圓筒型、圓板型、錐板型和雙錐型等。 另外還有振動法 、光干涉法等 [22]。中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 2 萘密度的測定與關(guān)聯(lián) 萘密度的測定原理 實驗方法的確定 由于比重瓶法精度較高，且實驗過程可與粘度測定配套進行，故本研究采用比重瓶法測密度。 實驗所用儀器為帶毛細(xì)管的 25cm3 比重瓶，在比重瓶中注滿液體后，當(dāng)用中間有毛細(xì)管的塞子塞住時，多余的液體就從毛細(xì)管溢出，這樣瓶內(nèi)盛有的液體體積就是固定的。 每個實驗點最少重復(fù)三次（可用三個比重瓶一組進行平行實驗代替），取其平均值。體積性質(zhì)對設(shè)計反應(yīng)器、建立狀態(tài)方程、研究相平衡、探討分子間相互作用有決定性的作 用，流體力學(xué)和傳熱計算中也離不開體積性質(zhì)。 d = A+BT+CT2 +DT3 （ 22） d = A+BT+CT2 （ 23） d = A+BT （ 24） 在 接近臨界點處，也曾采用下列形式的關(guān)聯(lián)式： ? ? ? ?chcs TTGdd ??? （ 25） 式中 Tc , dc 分別為臨界溫度的臨界密度 , h, G 為關(guān)聯(lián)系數(shù)值。對于溶液條件下純組分相態(tài)不同的三元體系，在二元體系超額焓的分子熱力學(xué)模型基礎(chǔ)上，可建立所研究體系密度的分子熱力學(xué)模型，并能確定模型參數(shù)，研究出模型參數(shù)與溫度及濃度的關(guān)系。 標(biāo)準(zhǔn)偏差 ARD 和平均相對偏差 SD 的定義為： ? ?? e x p e x p1 Y YYpA R D cal （ 28） ? ? 2/12e x p??????????? ? np YYSDca l （ 29） 式中 Yexp 和 Ycal分別為 實驗值和計算值， p 為數(shù)據(jù)點數(shù)， n 為參數(shù)的個數(shù)。將三個 25ml 帶毛細(xì)管的比重瓶裝入被測液體，放入低 溫恒溫槽的水箱中，待溫度穩(wěn)定后，恒溫足夠時間（一般 20min） ,用分析天平測量不同溫度下液體的密度 。 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 實驗方法及過程 搭好實驗裝置后，首先用蒸餾水標(biāo)定比重瓶的體積。恒溫 20 分鐘，恒溫水 浴的溫度控制在 177。分析天平的精度為 。 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 表 ：萘 — 甲苯 體系密度計算值 萘 —甲苯 體系密度計算值 ρ（ g/cm3）（ kg/m3) m (mol/kg) T(K) 0 表 ：萘 — 二甲苯 體系密度 的計算值 萘 —二甲苯 體系密度計算值 ρ（ g/cm3）（ kg/m3) m (mol/kg) T(K) 0 表 ： 不同溶液體系下密度的擬合參數(shù)值以及平均相對偏差 SD 和標(biāo)準(zhǔn)偏差 ARD 體系 A B C D ARD SD 萘 —甲苯 10347 萘 —二甲苯 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 表觀摩爾體積 組分的表觀摩爾體積是混合溶液重要的體積性質(zhì)，是混合物熱力學(xué)性質(zhì)計算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。cm3) [15].根據(jù) 萘 甲苯 、 萘 二甲苯 二元混合溶液體系密度 ρ的實驗數(shù)據(jù)，按上 式計算出兩個體系的表觀摩爾體積列于表 ， 中： 表 ： 萘 –甲苯 二元混合溶液的表觀摩爾體積 萘 甲苯 體系的表觀摩爾體積 VΦ(cm3/mol) m (mol/kg) T(K) 0 1917 1977 2037 2146 2252 2351 2398 2438 1137 1170 1204 1266 1326 1385 1412 1440 799 821 843 886 926 966 984 1003 651 668 685 719 751 781 796 810 536 550 564 591 616 641 652 663 471 482 493 516 537 558 568 577 429 438 448 468 487 505 513 522 0 1917 1977 2037 2146 2252 2351 2398 2438 表 ： 萘 二甲苯 二元混合溶液的表觀摩爾體積 萘 二甲苯 體系的表觀摩爾體積 VΦ(cm3/mol) m (mol/kg) T(K) 0 3896 4002 4204 4305 4398 4590 4671 4754 149 149 151 152 153 154 155 156 157 158 160 160 161 163 164 165 154 155 157 157 158 160 161 162 153 153 155 156 157 159 159 160 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 152 153 154 155 156 158 158 159 151 152 153 154 155 157 158 159 小結(jié) 本章實驗測定了 萘 甲苯、萘 二甲苯 兩個二元混合體系在溫度范圍為 ，質(zhì)量摩爾濃度分別為 0 度。 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 3 萘粘度的測定 萘 粘度的測定原理 實驗方法的確定 基于毛細(xì)管法價格便宜，溫度控制簡單，實驗操作方便，測量精度高等優(yōu)點，故本研究選用該法，即采用烏氏粘度計測定所研究體系的粘度 。 一般用已知粘度（ η0）、密度（ ρ0）的液體如（純水），用某一毛細(xì)管粘度計測定流出時間 t0,然后用同一支毛細(xì)管粘度計測定未知液流出的時間 t,其密度為 ρ,則該未知液的粘度 η[23]為： 00 ???? ott? （ 33） 在測定溶液的粘度時， ρ0 ,t0 ,η0 分別為純以水為溶劑，其分別粘度、密度取之取自《化工原理》、《實用化學(xué)手冊》。除實驗測定外，工程上多采用一些經(jīng)驗的或半經(jīng)驗的粘度模型來關(guān)聯(lián)或推算，較為典型的粘度方程有 ： Eyring、 RedliehKister 、 GrunbergNissan、 MeAllister 、 Auslaender 、TamuraKurata、 UNIFACVISICO、 TejaRiee 和 weiRowley 等 [2631]。 將實驗所得的粘度數(shù)據(jù)，按最小二乘法擬合后，用 Matlab 軟件編程來處理，計算出 Ycal 、每個體系的 標(biāo)準(zhǔn)偏差 ARD 和平均相對偏差 SD. 實驗部分 實驗儀器 本實驗所用儀器情況表 所示： 表 實驗儀器一覽表 實驗設(shè)備名稱 設(shè)備型號 生產(chǎn)廠 家 低溫恒溫槽 DC2021 上海比朗儀器有限公司 烏式粘度計 （內(nèi)徑 － ） 鄭州玻璃儀器廠 精密溫度計 0~50℃ 上海金正儀表廠 電子秒表 恒溫玻璃容器 鄭州玻璃儀器廠 化學(xué)試劑 表 化學(xué)試劑一覽表 試驗裝置 實驗化學(xué)試劑 試劑類別 生產(chǎn)廠家 萘 分析純 天津石英鐘廠霸州市化工分廠 二甲苯 分析純 天津市天力化學(xué)試劑有限公司 甲苯 分析純 洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司 蒸餾水。為了保證玻璃儀器中水的溫度與恒溫水槽中水的溫度不超過 177。 實驗方法及過程 搭好實驗裝置。同時將配制好的溶液用移液管移入粘度計中，把粘度計垂直放入恒溫水浴中。每個數(shù)據(jù)點至少進行 3 次重復(fù)實驗，取其平均值作為最終實驗結(jié)果。s） m (mol/kg) T(K) 0 利用 以上表中兩個體系的數(shù)據(jù)，用 Origin 作不同溫度下粘度隨質(zhì)量摩爾濃度變化的圖形，如圖 ： 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 21 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .50 .3 40 .3 60 .3 80 .4 00 .4 20 .4 40 .4 60 .4 80 .5 00 .5 20 .5 40 .5 60 .5 80 .6 00 .6 20 .6 4 ?(mpa.s)m (m o l / k g ) 溫 度 /K: （ ■）， （ □）， （ ▲）， （ △ ）， （ ★ ）， （ ☆ ），（ ●）， （ ○） 圖 萘 甲苯體系粘度曲線 中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文 22 0 .0 0 0 .0 5 0 .1 0 0 .1 5 0 .2 0 0 .2 5 0 .3 00 .3 90 .4 20 .4 50 .4 80 .5 10 .5 40 .5 70 .6 00 .6 30 .6 6 ?(mpa.s)m (m o l / k g )溫度 /K: （ ■）， （ □）， （ ▲）， （ △ ）， （ ★ ）， （ ☆ ），（ ●）， （ ○） 圖 萘 二 甲苯體系粘度曲線 從以上兩圖可以看出，兩個二元混合體系一定 溫度下粘度 隨質(zhì)量摩爾濃度的增加而增加； 一定濃度下粘度隨溫度的增加 而降低，并且隨著溫度的升高，粘度的增加幅度減?。灰陨辖Y(jié)論與理論 結(jié)果一致。s） m (mol/kg) T(K) 0 表 ：萘 二甲苯二元混合溶液粘度的計算值 表 ：不同溶液體系下粘度的擬合參數(shù)值以及平均相對偏差 SD 和標(biāo)準(zhǔn)偏差 ARD 體系 A B C D ARD SD 萘 甲苯 萘