水-柴油微乳体系拟三相图绘制与燃烧性能的测定

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化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案

实验1 单项流动阻力测定(1)启动离心泵前,为什么必须关闭泵的出口阀门?答:由离心泵特性曲线知,流量为零时,轴功率最小,电动机负荷最小,不会过载烧毁线圈。

(2)作离心泵特性曲线测定时,先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生,而阻力实验对泵灌水却无要求,为什么?答:阻力实验水箱中的水位远高于离心泵,由于静压强较大使水泵泵体始终充满水,所以不需要灌水。

(3)流量为零时,U 形管两支管液位水平吗?为什么?答:水平,当u=0时 柏努利方程就变成流体静力学基本方程:21212211,,Z Z p p g p Z g P Z ==+=+时当ρρ(4)怎样排除管路系统中的空气?如何检验系统内的空气已经被排除干净?答:启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。

关闭出口阀后,打开U 形管顶部的阀门,利用空气压强使U 形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。

(5)为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘?答:因为对数可以把乘、除变成加、减,用对数坐标既可以把大数变成小数,又可以把小数扩大取值范围,使坐标点更为集中清晰,作出来的图一目了然。

(6)你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法?它们各有什么特点?答:测流量用转子流量计、测压强用U 形管压差计,差压变送器。

转子流量计,随流量的大小,转子可以上、下浮动。

U 形管压差计结构简单,使用方便、经济。

差压变送器,将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差,可测大流量下的压强差。

(7)读转子流量计时应注意什么?为什么?答:读时,眼睛平视转子最大端面处的流量刻度。

如果仰视或俯视,则刻度不准,流量就全有误差。

(8)两个转子能同时开启吗?为什么?答:不能同时开启。

因为大流量会把U 形管压差计中的指示液冲走。

(9)开启阀门要逆时针旋转、关闭阀门要顺时针旋转,为什么工厂操作会形成这种习惯? 答:顺时针旋转方便顺手,工厂遇到紧急情况时,要在最短的时间,迅速关闭阀门,久而久之就形成习惯。

双连续相微乳液聚合制备多孔材料

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杰 等 : 双连续相微乳液聚合制备多孔材 料
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油相 , 由于导电离子溶在水相 , 水相为被油相包围的分 散相 , 离子运动受阻, 电导率很低 , 且随含水量的增大 溶液的电导率上升; 在 BC 段 , 随含水量的增加体系的 电导率呈直线上升, 对应的是双连续相微乳液 , 当微乳 体系的连续区域随水相增加而逐渐扩大时 , 电导率逐 渐增大; 在 CD 段 , 到达 C 点后电导率缓慢上升, 在 D 点达到最大 值, 在此区间内 , 体系性质的变化是渐进 的, 逐步由双连续型转为 O/ W 型微乳液 ; 在 DE 段 , 形 成的是 O/ W 型微乳液, 在含水量超过某一定值时 , 电 导率开始下降, 这是因为在此区域 , 承载负离子的胶束 浓度随水相增多而下降, 相当于稀释作用。
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基金 项目 : 西北工业大学研究生创新实验中心资助项目 ( 09009) 收到 初稿日期 : 2009 07 06 收到修改稿日期 : 2009 09 07 通讯作者 : 舒武炳 作者 简介 : 杨 杰 ( 1985- ) , 男 , 安徽铜陵人 , 在读硕 士 , 师承舒武炳副教授 , 从事吸油树脂研究。
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试剂及仪器 甲基 丙 烯 酸 甲 酯 ( M MA ) , 甲 基 丙 烯 酸 丁 酯 ( BM A) , 除去阻聚剂 ; 十二烷基硫酸钠 ( SDS) , 正丁醇 ( AR) , 乙醇 ( A lc) , 偶氮二异丁 腈 ( AIBN) , 过硫酸钾 ( KPS) , 过氧化苯甲酰 ( BP O) , 三 丙二醇二 丙烯酸酯 ( T P GDA) , 以上均为 C. P 级市售药品; 85 2 型恒温磁 力搅拌器 , 恒温烘箱, DK 98 1 型电热恒温水浴 锅 ( 天

十个物化实验思考题参考答案及数据记录格式

十个物化实验思考题参考答案及数据记录格式

实验一燃烧热的测定【思考题】1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用?答:在燃烧过程中,当氧弹内存在微量空气时,N2的氧化会产生热效应。

在一般的实验中,可以忽略不计;在精确的实验中,这部分热效应应予校正,方法如下:用0.1mol·dm-3NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水,每毫升0.1 mol·dm-3 NaOH溶液相当于5.983 J(放热)。

2. (1)本实验中,那些为体系?那些为环境?(2)实验过程中有无热损耗,(3)如何降低热损耗?答:(1)氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系,其它为环境。

(2)实验过程中有热损耗:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。

(3)降低热损耗的方法:调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃,内桶盖盖严,避免搅拌器摩擦内筒内壁,实验完毕,将内筒洗净擦干,这样保证内筒表面光亮,从而降低热损耗。

3. 在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒的低?低多少合适?在环境恒温式量热计中,点火后,系统燃烧放热,内筒水温度升高1.5-2℃,如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃,样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃,整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同,所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。

实验四完全互溶双液系的平衡相图【思考题】1. 该实验中,测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度是否需要保持一致?为什么?答:在该实验中,测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度应保持一致,因为温度不同,物质的折射率不同;而且测定样品的折射率后,要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。

2. 过热现象对实验产生什么影响?如何在实验中尽可能避免?答:过热现象使得溶液沸点高于正常沸点。

在本实验中,所用的电热丝较粗糙,吸附的空气作为形成气泡的核心,在正常沸点下即可沸腾,可避免过热现象。

物理化学实验思考题及参考答案

物理化学实验思考题及参考答案

基础化学实验Ⅳ (物理化学实验)2011年11制作思考题及参考答案目录第一部分:思考题.................................................... 错误!未定义书签。

实验七十恒温水浴组装及性能测试.............................. 错误!未定义书签。

实验七十一燃烧热的测定........................................ 错误!未定义书签。

实验七十二差热分析............................................ 错误!未定义书签。

实验七十三凝固点降低法测定摩尔质量............................ 错误!未定义书签。

实验七十四纯液体饱和蒸气压的测量.............................. 错误!未定义书签。

实验七十五双液系的气-液平衡相图............................... 错误!未定义书签。

实验七十六三组分液-液体系的平衡相图........................... 错误!未定义书签。

实验七十七化学平衡常数及分配系数的测定........................ 错误!未定义书签。

实验七十八溶液电导的测定——测HAc的电离平衡常数.............. 错误!未定义书签。

实验七十九原电池电动势的测定及其应用.......................... 错误!未定义书签。

实验八十线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为.......... 错误!未定义书签。

实验八十一旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数.................... 错误!未定义书签。

实验八十二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数................ 错误!未定义书签。

实验八十三最大泡压法测定溶液的表面张力........................ 错误!未定义书签。

物理化学实验思考题

物理化学实验思考题

纯液体饱和蒸气压的测量1.在纯液体饱和蒸汽压测定实验中,测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用?答:控制减压速度,防止空气倒灌。

2.在纯液体饱和蒸汽压测定实验中,平衡管的U形管中的液体起什么作用?冷凝管又起什么作用?答:平衡管的U形管中的液体起密封液体隔绝空气,同时判断平衡,即测量纯液体蒸汽压的作用;冷凝管冷却环己烷蒸汽。

3.在纯液体饱和蒸汽压测定中,如何检查体系是否漏气?能否在热水浴中检查体系是否漏气?答:关闭储气气罐的平衡阀l,打开进气阀和平衡阀2,开动真空泵,当测压仪的示数为50-60kPa时,关闭进气阀,观察测压仪读数,若读数不变,则系统不漏气;若真空度下降,则系统漏气,要查清漏气原因并排除之。

不能在热水浴中检查体系是否漏气,因为随着温度升高,体系内的压力增大,也会导致真空度下降。

4.说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义。

答:在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。

这里的平衡状态指的是动态平衡。

在某一温度下,被测液体处于密闭真空容器中,液体分子从表面逃逸成蒸气,同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当两者的速率相同时,就达到了动态平衡,此时气相中的蒸气密度不再改变,因而具有一定的饱和蒸气压。

蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,当外压为pϴ(101.325kPa)时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。

5.在纯液体饱和蒸气压测量实验中,怎样根据数字式压力表的读数确定系统的压力?答:系统的压力=室温下的大气压+数字是压力表的读数(为负数)6.在纯液体饱和蒸气压测量实验中,何时读取数字式压力表的读数?所得读数是否就是该纯液体的饱和蒸汽压?答:当B、C两管中的液面平齐时,就读取数字是压力表的读数;不是,液体的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字是压力表的读数(为负数)7.在纯液体饱和蒸气压测量实验中,测定沸点的过程中,若出现空气倒灌,则会产生什么结果?答:测定沸点的过程中,若出现空气倒灌,B,C两管液面平齐时,液体的饱和蒸汽压+空气压=室温下的大气压,使得所测沸点偏低。

液体饱和蒸汽压测定

液体饱和蒸汽压测定

实验一液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1.掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。

学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。

2.了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系、克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义。

3.了解真空泵、恒温槽及气压计的使用及注意事项。

二、实验原理通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。

蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。

当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为101.325kPa时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。

液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:(1)式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定ΔvapHm与温度无关,或因温度范围较小,ΔvapHm可以近似作为常数,积分上式,得:(2)其中C为积分常数。

由此式可以看出,以lnp对1/T作图,应为一直线,直线的斜率为,由斜率可求算液体的ΔvapHm。

静态法测定液体饱和蒸气压,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此法一般适用于蒸气压比较大的液体。

静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。

本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图2-3-1所示:平衡管由A球和U型管B、C组成。

平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压力计相连。

A内装待测液体,当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气,而B管与C管的液面处于同一水平时,则表示B管液面上的(即A球液面上的蒸气压)与加在C管液面上的外压相等。

此时,体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。

物化实验思考题答案全集考试前很有用

物化实验思考题答案全集考试前很有用燃烧热的测定预习思考题答案1.苯甲酸物质在本实验中起到什么作用?答:热量交换很难测量,温度或温度变化却很容易测量。

本实验中采用标准物质标定法,根据能量守恒原理,标准物质苯甲酸燃烧放出的热量全部被氧弹及周围的介质等吸收,使得测量体系的温度变化,标定出氧弹卡计的热容。

再进行奈的燃烧热测量和计算。

2.测量体系与环境之间有没有热量的交换?(即测量体系是否是绝热体系?)如果有热量交换的话,能否定量准确地测量出所交换的热量?答:测量体系与环境之间有热量的交换,因为理想的绝热条件是不可能达到的。

同时影响热量的交换量大小的因素也比较多,①与体系、环境的材质有关;②与体系、环境的接触界面积大小有关;③与体系、环境的温差有关,所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。

如果有净的热量交换的话,将会增大实验的测量误差。

3.在本实验的装置中哪部分是测量体系?测量体系的温度和温度变化能否被测定?为什么?答:由于不能直接对燃烧反应体系进行温度或温度差测量,因此就需要将燃烧反应体系(氧弹)放入到一种可以进行温度或温度差测量的介质中去,构成比燃烧反应体系大的测量体系。

在本实验的装置中,盛水桶、3000ml水(刚好可以淹没氧弹)和氧弹三部分组成了测量体系,温度计可以插入到水中并与水紧密接触,不需要承受高压和高温,这样可以根据测量体系的温度变化去推断燃烧反应进行所放出的热量。

4.固体样品为什么要压成片状?答:因为粉末状的样品在充氧时会到处飞扬,这样会使实验失败。

5.在量热学测定中,还有那些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?答:为了准确测量温度,而且前后温度的变化不大时,可以用到雷诺温度校正方法。

6.在本实验中采用的是恒容方法先测量恒容燃烧热,然后再换算得到恒压燃烧热。

为什么本实验中不直接使用恒压方法来测量恒压燃烧热?答:原因为:①如果是使用恒压燃烧方法,就需要有一个无摩擦的活塞,这是机械摩擦的理想境界,是做不到的;②做燃烧热实验需要尽可能达到完全燃烧,恒压燃烧方法难于使另一反应物——“氧气”的压力(或浓度)达到高压,会造成燃烧不完全,带来实验测定的实验误差。

北京师范大学物理化学习题答案

物理化学练习题(上册)北京师范大学化学学院第一章 热力学第一定律及热化学一.判断题:正确划(√),错误划(×)( × ) 1.凡是体系的温度升高时,就一定吸热,而温度不变时,则体系既不吸热,也不放热。

( × ) 2.对于一定量的气体,温度一定,内能就一定。

( √ ) 3.状态一定,焓值就一定,状态变化了,焓也一定变。

( × ) 4.W = (P 1V 1 – P 2V 2)/(γ- 1),此公式是在绝热可逆条件下推出的,所以此公式只能在绝热条件下使用。

( √ ) 5.ΔH = ΔU + Δ(PV)适用于封闭体系中任何过程的ΔH 的计算。

( × ) 6.1摩尔乙醇在恒温下变为蒸气,假定为理想气体,因该过程温度未变,故ΔU = 0,ΔH = 0。

( × ) 7.因为恒压热容大于恒容热容,所以化学反应的等压热效应必定大于化学反应的等容热效应。

( × ) 8.标准状态下,反应:CH 2OH(g)+O 2 (g) CO 2(g)+2H 2O(g)φm r H ∆ =-393kJ ·mol -1,此φm r H ∆值就是甲醇的燃烧热。

( × ) 9.标准状况下,C(金刚石)+O 2→CO 2(g)的反应热,既是金刚石的燃烧热,也是的CO 2生成热。

( × ) 10.在标准压力和298K 下,某电池反应放出的热量为350kJ ·mol -1,则该反应的ΔH (298)=-350 kJ ·mol -1。

(√ ) 11.化学反应的反应进度的单位是mol ,其值与反应方程式的写法有关。

(× ) 12.对于某化学反应,若已知反应的ΔC p >0,则反应的ΔH 随温度升高而减少。

(√ ) 13.对含有放射性物质蜕变反应的热效应,不能用下列公式计算:φm r H ∆=[(Συφm f H ∆)p -(Συφm f H ∆)r ],(下角标p 表示产物,r 表示反应物)。

第二章习题解答

第二章习题解答第二章思考题1 试写出导热傅里叶定律的一般形式,并说明其中各个符号的意义。

答:傅立叶定律的一般形式为:nx t gradt q-=λλ=-,其中:gradt 为空间某点的温度梯度;n是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向;q 为该处的热流密度矢量。

2 已知导热物体中某点在x,y,z 三个方向上的热流密度分别为y x q q ,及z q ,如何获得该点的热密度矢量?答:k q j q i q q z y x ?+?+?=,其中k j i,,分别为三个方向的单位矢量量。

3 试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。

答:导热微分方程式所依据的基本定律有:傅立叶定律和能量守恒定律。

4 试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。

答:① 第一类边界条件:)(01ττf t w =>时,② 第二类边界条件:)()(02τλτf x tw =??->时③ 第三类边界条件:)()(f w w t t h x t-=??-λ5 试说明串联热阻叠加原则的内容及其使用条件。

答:在一个串联的热量传递过程中,如果通过每个环节的热流量都相同,则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。

使用条件是对于各个传热环节的传热面积必须相等。

7.通过圆筒壁的导热量仅与内、外半径之比有关而与半径的绝对值无关,而通过球壳的导热量计算式却与半径的绝对值有关,怎样理解?答:因为通过圆筒壁的导热热阻仅和圆筒壁的内外半径比值有关,而通过球壳的导热热阻却和球壳的绝对直径有关,所以绝对半径不同时,导热量不一样。

6 发生在一个短圆柱中的导热问题,在下列哪些情形下可以按一维问题来处理?答:当采用圆柱坐标系,沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。

8 扩展表面中的导热问题可以按一维问题来处理的条件是什么?有人认为,只要扩展表面细长,就可按一维问题来处理,你同意这种观点吗?答:只要满足等截面的直肋,就可按一维问题来处理。

油水比对阴离子型微乳液相行为的影响

中图分类号: O 648.2+3
文献标志码: A
文章编号: 0438-1157 (2019) 07-2626-10
Effect of oil/water ratio on phase behavior of anionic micro-emulsion
GU Yinglu, LIU Huie, CHEN Shuang, WANG Long, LIU Yutong
(State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum (East China),
Qingdao 266580, Shandong, China)
Abstract: Micro-emulsion is composed of water, oil, salt, surfactant and co-surfactant. Its phase behavior and
CIESC Journal , 2019, 70(7): 2626-2635
化工学报 2019 年 第 70 卷 第 7 期
DOI:10.11949/0438-1157.20190040




பைடு நூலகம்
研究论文

油水比对阴离子型微乳液相行为的影响
inversed from Winsor Ⅱ type to Winsor Ⅲ type to Winsor Ⅰ type. When the salinity is constant, the amount of oil
required for the formation and disappearance of the middle phase of the micro-emulsion will increase with the
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华南师范大学实验报告学生姓名:蓝中舜学号:20120010027专业:新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级:12新能源课程名称:物理化学实验实验项目:水-柴油微乳体系拟三相图绘制与燃烧性能的测定实验类型:验证设计综合实验时间:2013年12月13日实验指导老师:何广平组员:刘其峰一、实验目的1、学习柴油微乳体系拟三元相图的绘制与研究方法。

2、根据相图,选择合适的柴油微乳液,通过氧弹卡计进行燃烧性能测定,比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效率的不同。

3、通过对乳化柴油的燃烧热的测定,掌握燃烧热的定义,学会测定物质燃烧热的方法,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。

4、了解氧弹卡计的主要部件的作用,掌握氧弹卡计的量热技术;熟悉雷诺图解法校正温度改变值的方法。

5、通过实验,拓宽视野,加深了解物理化学原理在不同领域的综合应用,并关注社会与环境。

二、实验原理1.拟三元相图的绘制研究平衡共存体系相的数目、组成和相区边界最方便、最有效的工具是相图.在等温等压条件下,三组分体系相的行为可以采用平面三角形来表示,称为三元相图.对四组分体系,需要采用立体正四面体。

通常对四组分或四组分以上的体系,采用变量合并法,比如固定某两个组分的配比,使实际独立变量不超过3个,从而仍可用三角相图来表示,这样的相图称为拟三元相图。

柴油微乳液可将复合乳化剂各组分合成一个变量,将柴油、水、复合乳化剂作为平面三角形相图坐标柴油微乳液可将复合乳化剂各组分合成一个变量,将柴油、水、复合乳化剂作为平面三角形相图坐标。

通过拟三元相图可分析形成柴油-水-复合乳化剂微乳液柴油时不同柴油水配比与复合乳化剂加入量的关系,并选择合适的柴油-水乳化体系进行燃烧性能的测定。

2.柴油与微乳柴油燃烧性能测定及结果表示方法①量热法与氧弹量热装置量热法是热化学研究的基本实验方法.氧弹量热计的基本原理为能量守恒定律.样品完全燃烧放出的热量促使卡计及周围的介质(本实验用水)温度升高,测量介质燃烧前后体系温度的变化值,可求算该样品的恒容燃烧热。

柴油为石油分馏产品,其中各烃分子所含碳原子数不同,通常以测定柴油燃烧过程中Qv的变化来衡量柴油燃烧效率的大小。

在氧弹量热计与环境没有热交换情况下,其关系式为:m样Qv=W(卡计+水)·△T-m(点火丝)·Q(点火丝)m铁丝(1)m样为柴油的质量;Qv为柴油的恒容燃烧热;W(卡计+水)为氧弹卡计和周围介质的热当量,其表示卡计和水温度每升高一度所需要吸收的热量,W(卡计+水)一般通过经恒重的标准物如苯甲酸标定。

苯甲酸的恒容燃烧热为26459.6J/g.△T为柴油燃烧前后温度的变化值.m(点火丝)为点火丝的质量,Q(点火丝)为点火丝(铁丝)的恒容燃烧热,其值为6694.4J/g.在实验过程中无法完全避免热漏现象的存在,因此,实验中必须经过雷诺作图法或计算法校正柴油燃烧前后温度的变化值。

通过(1)式,计算柴油燃烧的恒容热效应Qv。

为了避免平行测定中称量的差异对实验的影响,可通过△T/m(单位质量柴油燃烧引起温度的变化值)或Qv/g(单位质量柴油燃烧放出的热量),研究柴油和微乳柴油燃烧效率的不同;通过△T/△t(即单位时间柴油燃烧时燃烧温度随时间的变化率)研究柴油和微乳柴油燃烧速率的不同。

②柴油与乳化柴油燃烧性能测定实验中选择柴油0#、乳化柴油(9:1以及8:2)体系作为燃烧体系,分别将约1.2g燃油体系放入坩埚,将铁丝接在氧弹卡计的两极上,并将铁丝浸没柴油中,向氧弹量热计中充以氧气,弹内的氧气压力冲至1.0MPa,在燃油不完全燃烧的条件下,通过测定燃烧过程中△t、△T值以及燃烧残渣的重量,计算△T/m、△T/△t,比较柴油与乳化柴油的燃烧效率以及燃烧速率不同,并对燃烧结果进行评价。

三、实验试剂与仪器实验试剂:柴油0#、油酸(化学纯)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)(化学纯)、氨水、正丁醇实验仪器:燃烧热测定装置一套、充氧装置一套、万用电表、5安保险丝、1000ml烧杯、磁力搅拌器、搅拌子(中)、电导率仪、氧气电子分析天平(每组一台)、烧杯(50ml)、250ml、镊子、滤纸、PH试纸、玻棒、洗耳球、胶头滴管等四、实验内容1.水-柴油体系配制及拟三元相图绘制(1)复合乳化剂配比:油酸66.15% ,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)0.91% ,氨水9.1% ,正丁醇 23.8%(2)复合乳化剂配制:室温下,将油酸36.5克放入50ml的烧杯中, 加入5克氨水,充分搅拌,反应15分钟后,加入0.5克CTAB,13.2克正丁醇,在磁力搅拌器上不断搅拌至溶解(时间约需30分钟),此时所得复合乳化剂清晰、透亮,放置备用。

(3)柴油-水-复合乳化剂微乳液柴油的制备与拟三元相图绘制在一定温度下(通常为室温),称取(5g)的乳化柴油样品[其中m柴油0#:m水分别为9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9],分别放在50ml烧杯中,逐渐往烧杯中滴加复合乳化剂,并不断在磁力搅拌器上搅拌至溶液刚好变澄清,静置约20min后观察,如仍透明,则记录所加入复合表面活性剂的重量.根据重量差减法记录加入的复合乳化剂重量,并根据体系中所含有的柴油、水的重量,计算柴油-水-复合乳化剂拟三元体系达到透明状态时各物质的重量百分比,根据各不同配比拟三元体系中各个物质的重量百分比,把复合乳化剂作为一个组分,另两个组分分别为油和水,绘制拟三元相图,用以观察柴油微乳液体系的相行为。

2.乳化柴油燃烧热的测定实验中选择柴油0#、乳化柴油(9:1以及8:2)作为燃烧体系,分别将约1.2克燃油体系放入坩埚,将铁丝接在氧弹卡计的两极上,并将铁丝浸没柴油中,向氧弹量热计中充以氧气,弹内的氧气压力冲至0.9Mpa,在燃油不完全燃烧的条件下,通过测定燃烧过程中△t、△T值以及铁丝燃烧残渣的重量,计算Qv(J/g)、△T/△t(K/s)和△T/m(K/g),比较柴油与乳化柴油的燃烧效率以及燃烧速率不同,并对燃烧结果进行评价。

五、实验数据处理与结果讨论(1)复合乳化剂用量①M油酸=36.4928g M氨水=5.2179gM(CTAB)=0.5110g M正丁醇=13.2245g②M油酸=36.5903g M氨水=5.0410gM(CTAB)=0.5039g M正丁醇=13.2156g(2)柴油乳化体系拟三元相图绘制T=17.5℃ P=102.53hPa 相对湿度=79%柴油- 水- 复合乳化剂微乳液柴油的拟三元相图现象与分析:a. 第一次配制乳化剂时,将油酸与氨水混合后,用玻璃棒充分搅拌,液体凝成微透明膏状物,搅拌一段时间后,疑似雪糕融化状,加入CTAB和正丁醇无明显现象,在磁力搅拌器上不断搅拌并微热后,此时溶解得亮黄色澄清液体;由于乳化剂量不足,第二次配制的乳化剂搅拌时成麦芽糖状,但配制后使用效果比第一次明显(乳化剂使用量减少);b. 通过两次试剂相同配制的乳化剂得出不同的效果,得出搅拌所用的玻璃棒大小跟搅拌方式都会影响到乳化剂的形貌与性能;c. 样品加入复合乳化剂后,均先变浑浊,再变透亮,由于所需包裹分子数不同,中间比例相近的样品所需复合乳化剂较该比例差别大的多;d. 滴加乳化剂到柴油体系中时,搅拌速率过快时液体很难变澄清。

在较快搅拌速度下滴加复合乳化剂至液体只余少量浑浊时,停止滴加并减慢搅拌速度,液体会自动变澄清从而减少复合乳化剂用量。

E.在滴加乳化剂的时候可能搅拌速率过快,使其滴定不准确,滴定过多而导致澄清。

(2)柴油0#、乳化柴油燃烧效率测定1、柴油0#m柴油=1.1961g m铁丝=0.0131g m剩余铁丝=0.0065g M铁丝=0.0066g点火t-4.5min时温度:19.646℃ t=14.5min时最高温度:22.124℃平均温度:20.885℃雷诺图如下:从图中可知校正后温度分别为:19.665℃和22.142℃,△T=2.477℃ 剩余残渣:留有较多块状黑色固体,块状固体下还有油状液体。

由m 样Q V = W (卡计+水)•ΔT – m (点火丝)•Q (点火丝)得: Q V =柴油铁丝铁丝水m Q M T W mL ∙∙-∆3000= 1.19616694.4*0.0066-2.477*35.14541g J /=g J /70.30076s K s K t T /10*176.3/30*)1036(477.23-=-=∆∆ g K g K m T /071.2/1.1961477.2==Λ 2、乳化柴油(9:1)m 乳化柴油=1.1998g m 铁丝=0.0180g m 剩余铁丝=0.0078g M 铁丝=0.0102g 点火t=4.5min 时温度:20.487℃ t=min 时最高温度:23.091℃ 平均温度:21.789℃雷诺图如下:从图中可知校正后温度分别为:20.491℃和23.120℃,△T=2.629℃ 剩余残渣:留有微量黑色粉末和油状黑色喷雾。

由m 样Q V = W (卡计+水)•ΔT – m (点火丝)•Q (点火丝)得: Q V =乳化柴油铁丝铁丝水m Q M T W mL ∙∙-∆3000=1.19986694.4*0102.0629.2*35.14541-g J /=g J /07.31806s K s K t T /10*81.3/30*)1033( 2.6293-=-=∆∆g K g K m T /191.2/1.1998629.2==Λ 结论与误差分析:(1)结论:添加复合乳化剂之后,柴油的燃烧效率高于未添加乳化剂的柴油。

并且从燃烧废物中可以看出,添加乳化剂的样品后的燃烧产物中废渣的数量明显少于未添加乳化剂的样品,使其更加环保,燃烧利用更加充分。

(2)误差分析:A 、本实验由于时间关系,忽略了氢弹瓶金属瓶壁和测定燃烧热装置的金属壁的吸热,使其测出的数值存在偏差。

B、燃烧后坩埚中可能存在少量的柴油未完全燃烧,但是由于混有杂质而没有对其剩余多少进行称量。

C、在量取3000ml水时候存在称量误差。

D、在画矫正图时存在误差。

六、问题与思考(1)柴油的主要成分是什么?其燃烧后可能形成的产物有那些?答:柴油主要由C-H化合物组成,包括烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃以及芳香烃。

在这几种成分中,烷烃都占有最大的比例。

其完全燃烧后可能形成的产物:水、二氧化碳,在高温缺氧时不完全燃烧,易炭化形成炭烟。

(2)乳化柴油与微乳柴油的区别?制备方法上有什么不同?答:与乳化柴油相比,微乳燃油可长期稳定,不分层,且制备简单, 并能使燃烧更完全,燃烧效率高,节油率达 5 %~15 % ,排气温度下降20 %~60 % ,烟度下降40 %~77 % ,NOx 和CO 排放量降低25 %,在节能环保和经济效益上都有较为可观的效果,已成为世界各国竞相开发的热点。

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