微扰理论的应用研究(Ⅱ)——水-正丁醇-MX三元体系液液平衡的计算

在本文(Ⅰ)报基础上,应用微扰理论导出了带电离子流体混合物的过量Helmholty自由能计算公式.该公式考虑了体系中溶质—溶剂、溶剂—溶剂和溶质—溶质间所有作用能(包括分子色散能、排斥能、偶极定向能、诱导能、离子静电能、离子偶极能).计算了在25℃下3个加盐混合溶剂体系[H_2O-nC_4H_9OH-MX(NaCl、KCl、KBr)]液液平衡中溶剂的活度系数,并与实验值进行了比较.     

含麝香体系多元溶液固液平衡研究

测定了酮麝香、二甲苯麝香在单一溶剂和混合溶剂中的溶解度以及酮麝香的中间体 2 ,6 二甲基 4 叔丁基苯乙酮在不同溶剂中的溶解度 ,并且测定了多溶质多溶剂体系的固液平衡 ,采用UNIFAC活度系数法进行以上体系的固液平衡计算 ,计算结果与实验测定结果吻合良好。采用文中提出的方法不仅可以预测多溶质体系在溶液中共同达到饱和时的溶解度 ,而且可以预测部分溶质达到饱和时的溶解度 ,这对于溶液结晶具有重要的指导意义     

挥发性强电解质混合溶剂体系的汽液平衡研究

本文报导了101.3 kPa下HCL+H_2O+CH_3aOH体系汽液平衡的实测结果。在对H_2O+CH_3OH混合溶剂中HCI的电离情况进行研讨,并求得HCl在该混合溶剂中亨利常数的基础上,从二元体系的性质出发,用笔者扩展的Pitzer(1980年)模型预测了HCl+H_2O+CH_3OH体系的汽液平衡,得到与实测数据极为一致的结果。     

微扰理论的应用研究(I)——水-正丁醇二元体系热力学计算

本文对流体分子中的色散能和排斥能采用Lennard-Jones位能函数和Barker-Henderson微扰理论进行计算;偶极定向能采用空间取向平均和微扰理论处理,并用Monte Carlo分子模拟数据进行了验证;还考虑了诱导偶极能.在此基础上,计算了H_2O-nC_4H_9HO二元体系液相组分活度系数,结果满意.     

微扰理论的应用研究(I)——水-正丁醇二元体系热力学计算

本文对流体分子中的色散能和排斥能采用Lennard-Jones位能函数和Barker-Henderson微扰理论进行计算;偶极定向能采用空间取向平均和微扰理论处理,并用Monte Carlo分子模拟数据进行了验证;还考虑了诱导偶极能.在此基础上,计算了H_2O-nC_4H_9HO二元体系液相组分活度系数,结果满意.     

扰动硬链理论状态方程式在含有极性溶剂汽液相平衡体系中的应用

本文探讨了扰动硬链(perturbed-hard-chain)理论状态方程式对含有极性溶剂CH_3OH、H_2O及CO_2、CO、H_2、CH_4、N_2、Ar等气体溶质组成的混合体系的适用性.优化计算文献数据求得上列各种物质的有关参数.发现,无论是极性物质对还是极性物质与非极性物质对的调整参数,都与温度有关,应按温度的单变量多项式β=a_0+a_1T+a_2T~2取值.应用这些参数计算CH_3OH-H_2O-CO_2-CO-H_2-CH_4-N_2-Ar八元体系汽液相平衡数据,结果满意.     

用微扰理论状态方程计算电解质水溶液的活度系数

近年来,电解质溶液理论的研究日益活跃^[1]。因为理论模型能反映微观粒子参数与溶液结构和性质间的关系,参数物理意义明确,预测功能强。电解质溶液的原始模型中,忽略了离子－溶剂和溶剂－溶剂相互作用,而只考虑在溶剂平均场中离子之间的相互作用。这类模型不能反映溶液的本质和溶质－溶剂间的真实相互作用,因此很难推广到混合溶剂电解质溶液。用微扰理论研究电解质溶液的状态方程已经取得很大进展^[2]。硬球离子流体^[3]和离子－偶极^[4]模型流体的微扰理论处理结果已经成功地用于构筑实际电解质溶液的状态方程^[5]。作者采用微扰理论研究了电解质溶液的密度性质^[6],本文将进一步研究活度系数的计算问题。     

包埋聚乙二醇的气相硅胶整体柱的制备及作用机理研究

以四乙氧基硅烷为单体,醋酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备了包埋聚乙二醇的气相硅胶整体柱。通过探针分子的热力学参数和线性溶剂化能相关性模型对溶质分子与整体固定相之间的相互作用机理进行了深入研究。热力学参数的结果表明,在所研究的温度范围内,探针分子的lnk与1/T具有显著的线性相关性,这表明探针分子与整体固定相之间的相互作用力是恒定不变的;同时线性溶剂化能相关性的研究结果表明,探针分子与固定相之间的作用力主要包括偶极-偶极作用、氢键作用和色散作用,且顺序依次为偶极-偶极作用、氢键作用和色散作用。     

相转移催化剂

在有机合成中经常遇到非均相反应。这类反应的速度很慢、效果很差。特别是水和有机溶剂的二相反应很慢,甚至不能进行。采用极性有机溶剂(如醇类)可使反应在均相中顺利进行。但由于阴离子被溶剂化而使反应活性降低,并有可能发生副反应(如溶剂分解)。后来人们采用二甲亚砜之类的偶极非质子溶剂(既不提供质子给溶质,又不从溶质接受质子的溶剂)。这类溶剂使阳离子溶剂化,     

N-甲酰吗啉加水溶剂抽提芳烃的液液平衡

用液液平衡釜测定了常压 ,60℃下加水 N-甲酰吗啉和苯、甲苯、对二甲苯、正庚烷、甲基环己烷组分间 6个拟三元体系的液液平衡 ,得到了拟三元液液平衡体系的共轭相组成和分配曲线 ;实验数据用 UNIQUAC和NRTL模型进行了关联 ;用共轭相作图拟合法和模型参数推算法获得了各体系的褶点数据 ;并求得了溶剂对溶质的选择性和分配系数     

H_2—CH_3OH体系气液平衡研究(第二报)

由于低温甲醇洗工艺设计的需要,对H_2-CH_3OH体系的气液平衡进行了研究。为适应不同的工艺要求,在温度为—15、—30,—45、—60℃,压力从15公斤/厘米~2到80公斤/厘米~2,测定了H_2在甲醇中的等温溶解度(XH_2)。在试验的基础上,对H_2-CH_3OH体系进行了气、液平衡热力学计算。以SRK状态方程处理气相的非理想性,以本研究提出的单参数Wilson方程处理液相的非理想性,以XH_2为目标函数,采用最优化的方法求得亨利常数和Wilson参数。建立了能完整地描述该体系气、液平衡性质的数学模型。所得XH_2的绝对平均偏差(即AAD)为1％。优于同体系Davis的研究结果(AAD>15％)。H_2-CH_3OH体系的研究,为H_2-CO_2-CH_3OH三元系的研究奠定了基础。     

VG公式预测汽液平衡与多解问题

就十三个体系研究了色谱斜率法VG公式的适用条件.结果表明,除该公式本身要求实验柱温在溶质沸点附近外,汽液平衡预测结果还取决于过量自由焓模型的选择.对于UNIQUAC方程,在溶质沸点以下0—5.5℃的范围内可获得满意的预测汽液平衡结果;对于Wilson方程,如在求解Wilson参数的过程中不出现多解,则在溶质沸点以下3—5℃可得到满意的结果.不论UNIQUAC还是Wilson方程,一旦在求解方程参数的过程中出现多解,则应用本文所提出的“最小解原则”可很好地预测汽液平衡.     

NH3—CO2—H2O体系恒压汽液相平衡

作者用静态法测定了0.7MPa压力(绝压)下NH_3—CO_2—H_2O弱电解质溶液的汽液相平衡数据,实测温度范围为140～160℃,溶液离子强度为0.10～0.36。作者在Edwards模型中引入三元离子交互作用项和可调参数,并考虑了温度对二元和三元离子交互作用参数的影响,由实测汽液相平衡数据回归得到温度系数。关联汽液相平衡结果表明,修正的Edwards模型取得满意的效果。     

连续液-液萃取法制备高含量液体姜辣素

以超临界二氧化碳萃取所得的姜树脂为原料,采用连续液-液萃取法进行分离提纯,高效制备高含量液体姜辣素。考察了萃取时间、溶剂与溶质质量比、萃取溶剂流量、萃取温度等对产物姜辣素、 6-姜酚含量及收率的影响。结果表明,以80%乙醇水溶液为溶剂,姜树脂为溶质,溶剂与溶质的质量比为6∶1;正己烷为萃取溶剂,萃取溶剂流量为1.0 L·h-1,萃取温度为30℃,萃取时间为3 h,此条件下萃取结果最好,可将姜辣素含量从50.29%提高至83.59%,对应6-姜酚的含量从34.77%提高到68.62%,姜辣素和6-姜酚的收率分别达90.96%和86.01%。     

气体在电解质水溶液中高压溶解度的研究

采用非原始的平均球近似模型考虑电解质水溶液中离子－离子,离子－偶极和偶极－偶极相互作用,引入色散能作为微扰从而导出流体混合物的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ自由能表达式,水的分子参数从纯水的饱和蒸汽压数据求得,阴、阳离子参数通过拟合离子的平均活度系数实验数据而得,气体分子参数由气体在纯水中的溶解度数据确定。对于气体－水－电解质复杂体系,未引入二元相互作用参数,应用本文模型仍可较好地预测气体在电解质水溶液中的高     

丁酮-水-丙三醇三元体系液液平衡数据的测定与关联

为了给以丙三醇为溶剂萃取分离丁酮-水体系的过程设计和流程模拟计算提供基础数据,在常压,20,40,60℃下,测定了丁酮-水-丙三醇三元体系的液液平衡数据,得到了三元体系的共轭相组成并由此绘得相平衡曲线。实验数据用UNIQUAC和NRTL模型进行了关联,利用关联出的模型参数计算了相应的液相组成,并与实验值比较,其平均偏差小于0.003 8,计算值与实验数据吻合良好。求得了溶剂对溶质的选择性系数,验证了丙三醇是液液萃取分离丁酮-水的良好溶剂。     

焦铜、亮镍槽液中铬杂质快速定性法

原理将焦磷酸盐镀铜液的水样用H_2SO_4酸化,破坏焦磷酸铜络盐,然后用氢氧化钠中和,沉淀铜,测定滤波中的铬离子。化学反应如下: Cu(P_2O_7)_2~(n-)·2OH~-+H_2SO_4(?)CuSO_4+2P_2O_7~(n-)+2H_2O CuSO_4+2NaOH(?)Cu(OH)_2↓+Na_2SO_4 H_2CrO_4+2NaOH(?)Na_2CrO_4+2H_2O n——负价数暗镍和亮镍镀液的水样用Na_2CO_3沉淀镍离子,测定滤液中的铬离子。化学反应如下, Na_2CO_3+NiSO_4(?)NiCO_3↓+Na_2SO_4 H_2CrO_4+Na_2CO_3(?)Na_2CrO_4+CO_2↑+H_2O     

液膜分离富集、测定废水中的氨氮

提出非流动载体液膜体系分离富集水中的NH_3—N。研究了用L113B/SPAN 80、液体石蜡、磺化煤油和内相H_2SO_4溶液的液膜体系最佳组成,分离富集测定水和废水中NH_3—N的最优实验条件。NH_3—N扩散迁移穿透液膜进入内相中,与内相H_2SO_4溶液发生选择性、不可逆反应,生成硫酸铵(非渗透物)。水中的NH_3—N不断富集到内相中。然后将富集的NH_3—N,用光度法(或电化学法)测定之。在实际应用中,获得准确的结果。     

含离子液体体系液液相平衡的计算

含有离子液体体系的液液平衡数据是离子液体实际应用最重要的基础数据之一。文中在扩展的NRTL方程中进一步引入了分子体积修正项,计算结果表明,该修正能更好地提高模型预测含离子液体体系的精度。因此,文中利用该模型关联了文献报道的多种常见离子液体和醇类二元体系,所有体系计算值与实验值的质量分数最大绝对误差小于3.5%,平均绝对误差小于1.5%;同时,文中利用拟合得到的二元模型参数,成功预测了23℃和50℃时水-正丁醇-[bmim]PF6三元体系的液液平衡相图。     

气体溶解度的分子热力学(Ⅲ)气体在1—1价电解质溶液中的Henry常数

本工作将胡英、徐英年、Prausnitz建立的气体溶解度的分子热力学模型推广到溶剂为电解质溶液的系统中.为计入离子电荷对流体混合物Helmholtz自由能的影响,作者考虑了位于中性分子的第一配位圈中离子的电荷与此分子的诱导偶极和偶极的相互作用.对于第一配位圈以外的离子的影响则由于正、负电荷关于中心分子的对称分布而略去.本模型给出了有效离子硬球直径与Pauling晶格直径的关联式σ=ησ~(cryatal)、其中,η=-6.645+747.2511/T+2.9539×10~(-2)T-5.05798×10~(-5)T~2+3.2431×10~(-8)T~3,T>453.15K时η=1.021.对78个1-1价电解质系统的计算结果表明,本模型只需要气体在水中的分子参数即可在很大的温度和电解质浓度范围内(273K相似文献