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新型懸滴實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制與二甲基亞砜/甲醇混合物表面張力測(cè)量（二）

來(lái)源：《化學(xué)工程》 瀏覽 1025 次 發(fā)布時(shí)間:2025-12-04

圖7 二甲基亞砜表面張力實(shí)驗(yàn)值擬合得到的方程與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)值的偏差

圖7為二甲基亞砜表面張力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到的方程與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)值的偏差。本文與Iqbal等[11]，Markarian等(2009)[12]和Korosi等[13]毛細(xì)上升法測(cè)量的二甲基亞砜表面張力數(shù)據(jù)吻合較好，與Markarian等(2007)[14]數(shù)據(jù)偏差較大，最大偏差為2.57%。由圖7可以看出Markarian分別在2007和2009年發(fā)表的數(shù)據(jù)偏差也較大。

圖8 甲醇表面張力實(shí)驗(yàn)值與文獻(xiàn)值比較

圖8為甲醇表面張力實(shí)驗(yàn)值擬合得到的方程與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)值的偏差，本文數(shù)據(jù)與Santos等[15]，Jasper[16]，Kijevcanin等[17]和Souckova等[18]數(shù)據(jù)吻合得較好，與Vazquez等[19]數(shù)據(jù)偏差稍大，最大偏差為1.6%。

綜上所述，除少數(shù)文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)值偏大于本文方程，大多數(shù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)與本文方程偏差均不超過(guò)±1%。

3.3 二甲基亞砜/甲醇二元混合物表面張力的實(shí)驗(yàn)研究

表2為利用懸滴實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量的二甲基亞砜與甲醇混合物在303.15–323.15K區(qū)間內(nèi)，摩爾分?jǐn)?shù)為0.1–0.9的表面張力值，密度數(shù)據(jù)取自文獻(xiàn)[21]，x1表示混合溶液中二甲基亞砜的摩爾分?jǐn)?shù)。采用XS205精密分析天平配置混合溶液，其測(cè)量精度為±0.5mg。

表2 二甲基亞砜/甲醇混合溶液的表面張力
T / K x1 / mol ρ / (kg·m-3) σ / (mN·m-1) T / K x1 / mol ρ / (kg·m-3) σ / (mN·m-1)
303.15 0.10148 838.7 23.61 313.15 0.59952 1005.1 32.89
303.15 0.20005 885.8 25.65 313.15 0.69708 1026.8 35.09
303.15 0.30124 925.4 27.86 313.15 0.80068 1047.6 36.83
303.15 0.40086 959.3 29.94 313.15 0.89908 1065.7 38.72
303.15 0.50034 988.8 32.44 318.15 0.10148 826.2 22.39
303.15 0.59952 1013.6 33.95 318.15 0.20005 871.8 24.38
303.15 0.69708 1034.8 35.91 318.15 0.30124 911.4 26.45
303.15 0.80068 1055.4 37.65 318.15 0.40086 944.9 28.83
303.15 0.89908 1073.6 40.07 318.15 0.50034 973.9 30.59
308.15 0.10148 835.6 23.2 318.15 0.59952 998.9 32.34
308.15 0.20005 882.1 25.23 318.15 0.69708 1020.5 34.52
308.15 0.30124 921.5 27.4 318.15 0.80068 1041.0 36.28
308.15 0.40086 955.1 29.53 318.15 0.89908 1058.8 38.35
308.15 0.50034 984.1 31.86 323.15 0.10148 821.4 21.98
308.15 0.59952 1008.6 33.32 323.15 0.20005 866.9 24.01
308.15 0.69708 1029.7 35.55 323.15 0.30124 906.2 26.01
308.15 0.80068 1050.3 37.27 323.15 0.40086 939.7 28.51
308.15 0.89908 1068.2 39.39 323.15 0.50034 968.8 30.05
313.15 0.10148 830.9 22.77 323.15 0.59952 994.0 31.85
313.15 0.20005 876.9 24.80 323.15 0.69708 1015.7 33.97
313.15 0.30124 917.0 26.99 323.15 0.80068 1036.2 35.59
313.15 0.40086 950.8 29.16 323.15 0.89908 1053.9 37.75
313.15 0.50034 979.9 31.24

圖9 二甲基亞砜/甲醇混合溶液表面張力與溫度的關(guān)系

如圖9所示為不同配比下的二甲基亞砜/甲醇混合溶液表面張力與溫度關(guān)系的示意圖。由圖可知，不同配比下混合溶液的表面張力均大于相應(yīng)溫度下甲醇的表面張力，而小于相應(yīng)溫度下二甲基亞砜的表面張力；隨著溫度的升高不同配比下的二甲基亞砜/甲醇混合溶液表面張力隨溫度的升高基本呈線性減小的趨勢(shì)；同一溫度下的二甲基亞砜/甲醇混合溶液表面張力隨二甲基亞砜摩爾分?jǐn)?shù)的增大呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。


4 結(jié)論

本文利用懸滴實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)二甲基亞砜和甲醇在溫度范圍為303.15-323.15K的表面張力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并擬合得到了表面張力的計(jì)算方程，實(shí)驗(yàn)值與擬合方程計(jì)算值的最大偏差和平均偏差分別為0.085%, 0.06%和0.16%, 0.089%。在此基礎(chǔ)上，測(cè)量了摩爾分?jǐn)?shù)在0.1–0.9之間二甲基亞砜/甲醇二元混合溶液在303.15, 308.15, 313.15, 318.15, 323.15K共計(jì)5個(gè)溫度點(diǎn)下的表面張力。可知，不同配比下的二甲基亞砜/甲醇混合溶液，其表面張力隨溫度的升高均呈線性減小的趨勢(shì)，測(cè)量結(jié)果符合物質(zhì)表面張力隨溫度的變化規(guī)律，可為工程應(yīng)用提供基礎(chǔ)熱物性數(shù)據(jù)。