水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 化學(xué)工程與工藝

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：本文采用比重瓶來(lái)測(cè)量水+醇二元體系的體積性質(zhì)，比重瓶是測(cè)

3、定液體密度最迅速簡(jiǎn)便的方法，適用于精度要求一般的式樣。分別測(cè)定了水和甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇所組成的二元體系分別在303.15K，308.15K，313.15K下的密度，計(jì)算了超額摩爾體積、超額偏摩爾體積、表觀摩爾體積和偏摩爾體積等體積性質(zhì)，并且從分子相互作用角度討論了這些二元體系的體積性質(zhì)的變化規(guī)律。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水；醇；二元體系；體積性質(zhì)；比重瓶法；超額摩爾體積；表觀摩爾體積；</p&

4、gt;<p><b>　　偏摩爾體積</b></p><p>　　Abstract ：This paper adopts measure water + proportion of bottle of alcohol binary systems volume properties, proportion bottle is the most rapid determinati

5、on of liquid density simple method, suitable for accuracy requirement general style. Water and methanol were determined, ethanol, are propanol, isopropyl alcohol binary system consisting of 308.15 respectively in 303.15

6、K, 313.15 K K, calculated the density under excess molar volume, excess partial molar volume and apparent molar volume and </p><p>　　Key words：Water; Alcohol; Binary systems; Volume properties; Proportion bo

7、ttle method; Excess molar volume ；Components of apparent molar volume ；Partial molar volume</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII&l

8、t;/p><p><b>　　1 緒論4</b></p><p><b>　　1.1 引言4</b></p><p>　　1.2 二元體系研究發(fā)展4</p><p><b>　　2 實(shí)驗(yàn)部分5</b></p><p>　　2.1 儀器、試劑

9、5</p><p>　　2.2 測(cè)試方法5</p><p>　　3 結(jié)果與討論9</p><p>　　3.1 四種二元體系的密度9</p><p>　　3.2 各二元體系的超額摩爾體積和超額偏摩爾體積9</p><p>　　3.3 各二元體系中組分的表觀摩爾體積和偏摩爾體積12</p>

10、<p><b>　　4 結(jié)論25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1

11、 引言</b></p><p>　　甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇均是有機(jī)合成的重要基本原料，四者均為同系物，其中又以正丙醇和異丙醇為同分異構(gòu)體，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其純度要求很高，所以對(duì)它們的性質(zhì)的研究顯得尤為重要[1]；測(cè)定二元體系體積性質(zhì)的研究是化工熱力學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域也是化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作和重要課題。該研究涉及醫(yī)藥、石油精煉、能源、生物學(xué)、材料學(xué)、冶金、高分子化學(xué)、染料、甚至國(guó)防科學(xué)以及武器制造，因此

12、，二元體系體積性質(zhì)的研究得到了廣泛的關(guān)注[2]。通過(guò)對(duì)水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究可以為含醇類的體系性質(zhì)的研究和分離設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息</p><p>　　1.2 二元體系的研究發(fā)展</p><p>　　測(cè)定二元體系體積性質(zhì)的研究是化工熱力學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域也是化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作和重要課題。該研究涉及醫(yī)藥、石油精煉、能源、生物學(xué)、材料學(xué)、冶金、高分子化學(xué)、染料、甚至國(guó)防科學(xué)以及武器

13、制造，因此，二元體系體積性質(zhì)的研究得到了廣泛的關(guān)注。通過(guò)對(duì)水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究可以為含醇類的體系性質(zhì)的研究和分離設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息。隨著體積性質(zhì)研究的深入為企業(yè)和工廠帶來(lái)了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這方面做了深入廣泛的研究，其中極具代表性與影響力的文章有陳樹(shù)大教授的“醇+N-甲基哌嗪二元體系熱力學(xué)性質(zhì)的研究”；陳樹(shù)大，宗漢興的“（乙醇，異丙醇）+N-甲基哌嗪二元體系在101.3kPa下的氣液平衡”；顧

14、飛燕，方文軍的“Density and Refractive Index at 298.15K and Vapor-Liquid Equilibria at 101.3kPa for Binary Mixtures of Water+NEP”；高大明，范廣能，丁明，陳紅的“非分析方法研究水-甲醇二元系的氣液平衡”等一大批文章。隨著研究的深入，對(duì)二元體系體積性質(zhì)的研究已然成為了</p><p><b>　

15、　2 實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p><b>　　2.1 試劑</b></p><p>　　甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇均為分析醇，上海試劑一廠，純度為99.5%，水為自制純水。</p><p><b>　　2.2 儀器</b></p><p>　　比重瓶，恒溫水浴儀，電子天平，溫

16、度計(jì)，移液管，膠頭滴管，錐形瓶，洗耳球，蒸餾水瓶等。</p><p><b>　　2.3 測(cè)試方法</b></p><p>　　2.3.1 分散液液微萃取</p><p>　　用電子天平采用稱重法配制水-醇摩爾分?jǐn)?shù)分別為0,0.1,0.2—0.8,0.9,1.0的待測(cè)二組分溶液，然后利用比重瓶通過(guò)恒溫水浴測(cè)定其密度，再通過(guò)密度計(jì)算超額摩爾體

17、積、超額偏摩爾體積、表觀摩爾體積和偏摩爾體積等體積性質(zhì)。比重瓶使用的是上海第二玻璃儀器廠。四種二元體系的密度分別見(jiàn)表1-表4</p><p>　　表1 水-甲醇二元體系在不同溫度下的密度</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的密度 系列2：30℃時(shí)的密度 系列3：35℃時(shí)的密度</p><p>　　圖1 水-甲醇二元體系三種溫度下

18、的密度趨勢(shì)圖</p><p>　　表2 水-乙醇二元體系在不同溫度下的密度</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的密度 系列2：30℃時(shí)的密度 系列3：35℃時(shí)的密度</p><p>　　圖2 水-乙醇二元體系三種溫度下的密度趨勢(shì)圖</p><p>　　表3 水-正丙醇二元體系在不同溫度下的密度</p

19、><p>　　系列1：25℃時(shí)的密度 系列2：30℃時(shí)的密度 系列3：35℃時(shí)的密度</p><p>　　圖3 水-正丙醇二元體系三種溫度下的密度趨勢(shì)圖</p><p>　　表4 水-異丙醇二元體系在不同溫度下的密度</p><p>　　圖4 水-異丙醇二元體系三種溫度下的密度趨勢(shì)圖</p>&l

20、t;p>　　系列1：25℃時(shí)的密度 系列2：30℃時(shí)的密度 系列3：35℃時(shí)的密度</p><p>　　圖4 水-異丙醇二元體系三種溫度下的密度趨勢(shì)圖</p><p><b>　　結(jié)果與討論</b></p><p>　　3.1 水+醇的二元體系的密度</p><p>　　用比重瓶法

21、測(cè)定的水和甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇，組成的4個(gè)二元體系在25,30,35攝氏度時(shí)的密度數(shù)據(jù)與趨勢(shì)圖分別列在以上的表格和圖示中</p><p>　　3.2 水+醇二元體系的超額摩爾體積</p><p>　　根據(jù)密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算水+醇二元體系的超額摩爾體積</p><p><b>　　(1)</b></p><p>

22、;<b>　　(2)</b></p><p>　　其中，ρ和V分別為二元混合物的密度和摩爾體積，xi,Vi,Mi（i=1,2）分別為純組分i的摩爾分?jǐn)?shù)，摩爾體積和摩爾質(zhì)量[1]。四個(gè)二元體系的超額摩爾體積數(shù)值列于表5-表8，其相對(duì)應(yīng)的圖示為圖5-圖8</p><p>　　表5水+甲醇分別在25℃、30℃、35℃時(shí)的密度和超額摩爾體積</p><p&

23、gt;　　系列1：25℃時(shí)的超額摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的超額摩爾體積 系列3：35℃時(shí)的超額摩爾體積</p><p>　　圖5水+甲醇分別在25℃、30℃、35℃時(shí)的超額摩爾體積</p><p>　　表6水+乙醇分別在25℃、30℃、35℃時(shí)的密度和超額摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的超額摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的超額摩爾體

24、積 系列3：35℃時(shí)的超額摩爾體積</p><p>　　圖6水+乙醇分別在25℃、30℃、35℃時(shí)的超額摩爾體積</p><p>　　表7水+正丙醇分別在25℃、30℃、35℃時(shí)的密度和超額摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的超額摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的超額摩爾體積 系列3：35℃時(shí)的超額摩爾體積</p>

25、<p>　　圖7水+正丙醇分別在25℃、30℃、35℃時(shí)的超額摩爾體積</p><p>　　表8水+異丙醇分別在25℃、30℃、35℃時(shí)的密度和超額摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的超額摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的超額摩爾體積 系列3：35℃時(shí)的超額摩爾體積</p><p>　　圖8水+異丙醇分別在25℃、30℃、35℃

26、時(shí)的超額摩爾體積</p><p>　　3.3水+醇二元體系中組分的表觀摩爾體積和偏摩爾體積</p><p>　　組分的表觀摩爾體積和偏摩爾體積都是混合物重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)二元混合物密度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以計(jì)算各組分的表觀摩爾體積</p><p>　　其中，為醇在水中的表觀摩爾體積，為水在醇中的表觀摩爾體積。由他們與組成的關(guān)系外推，可以求出極限表觀摩爾體積和。</p&

27、gt;<p>　　由超額摩爾體積及其與組成的關(guān)系可計(jì)算組分的偏摩爾體積[4]</p><p>　　表8甲醇在水中的表觀摩爾體積的變化</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列2：30℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列3：35℃時(shí)表觀摩爾體積的變化</p><p>　　圖8 甲醇在水中的表觀摩爾體積的變化&l

28、t;/p><p>　　表 9 乙醇在水中的表觀摩爾體積的變化</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列2：30℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列3：35℃時(shí)表觀摩爾體積的變化</p><p>　　圖9 乙醇在水中的表觀摩爾體積的變化</p><p>　　表10 正丙醇在水中的表觀摩爾體積的變化<

29、/p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列2：30℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列3：35℃時(shí)表觀摩爾體積的變化</p><p>　　圖10正丙醇在水中的表觀摩爾體積的變化</p><p>　　表11異丙醇在水中的表觀摩爾體積的變化</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列2：3

30、0℃時(shí)的表觀摩爾體積的變化 系列3：35℃時(shí)表觀摩爾體積的變化</p><p>　　圖11 異丙醇在水中的表觀摩爾體積的變化</p><p>　　表12甲醇在水中的表觀摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的表觀摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)表

31、觀摩爾體積</p><p>　　圖11 甲醇在水中的表觀摩爾體積</p><p>　　表12 乙醇在水中的表觀摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的表觀摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)表觀摩爾體積</p><p>　　圖12 乙醇在水中的表觀摩爾

32、體積</p><p>　　表13 正丙醇在水中的表觀摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的表觀摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)表觀摩爾體積</p><p>　　圖12正丙醇在水中的表觀摩爾體積</p><p>　　表13異丙醇在水中的表觀摩爾體積

33、</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的表觀摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的表觀摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)表觀摩爾體積</p><p>　　圖12異丙醇在水中的表觀摩爾體積</p><p>　　醇在水中的偏摩爾體積列于一下的表格和圖示</p><p>　　表13甲醇在水中的偏摩爾體積&

34、lt;/p><p>　　系列1：25℃時(shí)的偏摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的偏摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)偏摩爾體積</p><p>　　圖13 甲醇在水中的偏摩爾體積</p><p>　　表14 乙醇在水中的偏摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的偏摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的

35、偏摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)偏摩爾體積</p><p>　　圖14 乙醇在水中的偏摩爾體積</p><p>　　表15 正丙醇在水中的偏摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的偏摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的偏摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)偏

36、摩爾體積</p><p>　　圖14正丙醇在水中的偏摩爾體積</p><p>　　表15 異丙醇在水中的偏摩爾體積</p><p>　　系列1：25℃時(shí)的偏摩爾體積 系列2：30℃時(shí)的偏摩爾體積 </p><p>　　系列3：35℃時(shí)偏摩爾體積</p><p>　　圖14 異丙醇在水中的偏摩爾體積<

37、;/p><p>　　由它們組成的關(guān)系外推，可求出極限偏摩爾體積和，顯然應(yīng)該有=和=</p><p>　　水+醇二元體系體積性質(zhì)的有關(guān)端值列于表[5]</p><p>　　表15 水+醇二元體系體積性質(zhì)的端值</p><p><b>　　4結(jié)論</b></p><p>　　本文介紹測(cè)定了甲醇，乙醇，正丙

38、醇，異丙醇和水組成的四個(gè)二元體系在不同溫度下的密度，計(jì)算了四個(gè)二元體系的超額摩爾體積等重要體積性質(zhì)，該體系的超額摩爾體積在全濃度范圍內(nèi)均為負(fù)值，極小值出現(xiàn)在0.4-0.6范圍內(nèi)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是由于水和醇的互溶以及交叉綈合導(dǎo)致。而醇之間的差別主要是來(lái)源于-CH基團(tuán)的數(shù)量不同所導(dǎo)致。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳樹(shù)

39、大，方文軍，宗漢興.（乙醇、異丙醇）+N-甲基哌嗪二元體系在101.3kPa下的汽液平衡[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2001年28（3）：276-283。</p><p>　　[2]顧飛燕.哌嗪-N-乙基哌嗪體系和水-N-乙基哌嗪體系汽液平衡的研究[J]。高校學(xué)工程學(xué)報(bào)，2000年49（3）：372-376.</p><p>　　[3]徐惠，翟鈞.N,N-二乙基甲酰胺與C6-C8芳烴二

40、元混合溶液體系的體積性質(zhì)研究[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000年3期：121-126.</p><p>　　[4]張志猛等.N-甲基哌嗪+哌嗪及水+N-甲基哌嗪二元體系汽液平衡的研究[J].化工學(xué)報(bào)，1998年49（3）：372-376.</p><p>　　[5]李淑芹，胡新根，于佳淼，林瑞森，宗漢興.氯苯甲酸鈉在DMF-水混合溶劑中體積性質(zhì)研究[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)報(bào)1999年

41、9月：1463-1465</p><p>　　[6]侯海云，彭三軍，王曉先，耿信鵬.二元體系C6H6-DMF在293.15K下的體積性質(zhì)[J]高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2009年30（3）：563-567.</p><p>　　[7]陳樹(shù)大，方文軍，雷群芳，林瑞森.醇+N-甲基哌嗪二元體系的體積性質(zhì)[J]浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2002年29（4）：431-436.</p><

42、;p>　　[8]林明穗，王仁章.1,3-丙二醇在水、乙醇溶液中的體積性質(zhì)[J]吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2008年11（4）</p><p>　　[9]高大明，范廣能，丁明，陳紅.非分析方法研究水+醇二元體系的氣液相平衡[J]合肥學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2006年6（16）:28-32.</p><p>　　[10]張建華，魏順安，李詩(shī)純，董立春.水-正丙醇-正丁醇三元體系汽液平衡

43、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算[J]高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，2010年10（5）729-734.</p><p>　　[11]侯海云，王振宇，薛凝，劉松濤.苯酚-（水+乙醇）擬二元體系的相平衡[J]紡織高?；A(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào)，2008年21（4）：492-496.</p><p>　　[12]林明穗，林金清.1,3-丙二醇與水、乙醇二元混合體系超額體積[J]化工學(xué)報(bào)，2009年60（2）：295-298.</p

44、><p>　　[13]陳艷紅. N，N-二甲基甲酰胺水溶液及L-苯丙氨醇-N，N-二甲基甲酰胺-水溶液的體積性質(zhì)研究[J]蘭州大學(xué)</p><p>　　[14]王紅英，姚燕. Li+，Na+，K+，Mg+／／C1一，S042_一H20鹵水體系25℃等溫蒸發(fā)過(guò)程中密度的研究[J]鹽湖研究2006年14（1）：29-35.</p><p>　　[15]崔成山 烴/水/甲醇系

45、統(tǒng)相平衡研究及應(yīng)用[J]大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　水+醇二元體系體積性質(zhì)研究</p><p><b>　　一、前言部分</b></p><p>　　本文采用密度計(jì)法測(cè)定水+醇的二元體系性質(zhì)，密度計(jì)是測(cè)定液體密度最迅速簡(jiǎn)便的方法，適用于

46、精度要求一般的式樣。密度計(jì)的設(shè)計(jì)原理是來(lái)自于阿基米德定律，密度計(jì)的使用方法極為簡(jiǎn)便，將試樣倒入清潔干凈的玻璃圓筒中，然后將密度計(jì)輕輕放入圓筒中，使用時(shí)因避免產(chǎn)生氣泡，密度計(jì)不能碰壁，碰底。在密度計(jì)停止擺動(dòng)后進(jìn)行觀察，視線從水平位置觀察試樣彎月面下緣進(jìn)行讀數(shù)，通過(guò)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算已獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)密度計(jì)所得數(shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計(jì)算 </p><p><b>　?。?）</b></p>

47、<p><b>　　（2）</b></p><p>　　其中，ρ和V分別為二元混合物的密度和摩爾體積，xi,Vi,Mi（i=1,2）分別為純組分i的摩爾分?jǐn)?shù)，摩爾體積和摩爾質(zhì)量。我們采用如下的Redlich-Kister多項(xiàng)式關(guān)聯(lián)各二元體系的超額摩爾體積與組成的關(guān)系：</p><p><b>　　（3）</b></p>

48、<p>　　用最小二乘法擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定方程參數(shù)。根據(jù)溶液熱力學(xué)理論，可以推導(dǎo)得到組分的超額偏摩爾體積：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　由（4）和（5）式，二元體系的超額摩爾體積在極值點(diǎn)處有：</p><p>

49、<b>　　(6)</b></p><p>　　即二元體系超額摩爾體積函數(shù)的極值點(diǎn)為該函數(shù)與兩個(gè)組分的超額偏摩爾體積函數(shù)的交點(diǎn)。</p><p>　　于是，根據(jù)超額摩爾體積實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和（3）式-（6）式可以計(jì)算組分的超額摩爾體積，以及超額摩爾體積的極值點(diǎn)。</p><p><b>　　二、主題部分</b></p>

50、<p>　　通過(guò)前人的努力和所做的大量工作，溶液相平衡和溶液熱力學(xué)領(lǐng)域的研究有了長(zhǎng)足的發(fā)展，大量的相關(guān)數(shù)據(jù)得以匯編成冊(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)也越來(lái)越精確，實(shí)驗(yàn)的方法也不斷得到改進(jìn)，但是隨著新的產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，許多基本的物性數(shù)據(jù)都很缺乏，給深入的研究和工程帶來(lái)不便，而醇和水是與其他物質(zhì)組成二元體系測(cè)得其他物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)和汽液平衡性質(zhì)的理想溶液，因此此次實(shí)驗(yàn)可以為其他大量的實(shí)驗(yàn)提供和支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具有理論意義和實(shí)際價(jià)值，并且能夠完善和補(bǔ)

51、充已有的數(shù)據(jù)庫(kù)。甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇均是有機(jī)合成的重要基本原料，四者均為同系物，其中又以正丙醇和異丙醇為同分異構(gòu)體，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其純度要求很高，所以對(duì)它們的性質(zhì)的研究顯得尤為重要；測(cè)定二元體系體積性質(zhì)的研究是化工熱力學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域也是化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作和重要課題。該研究涉及醫(yī)藥、石油精煉、能源、生物學(xué)、材料學(xué)、冶金、高分子化學(xué)、染料、甚至國(guó)防科學(xué)以及武器制造，因此，二元體系體積性質(zhì)的研究得到了廣泛的關(guān)注。通過(guò)對(duì)水+醇二元體系體

52、積性質(zhì)的研究可以為含醇類的體系性質(zhì)的研究和分離設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息。隨著體積性質(zhì)研究的深入為企業(yè)和工廠帶來(lái)了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。有越來(lái)越多</p><p><b>　　三、總結(jié)部分</b></p><p>　　隨著各項(xiàng)有關(guān)化工熱力學(xué)的實(shí)驗(yàn)的深入，以及各種實(shí)驗(yàn)設(shè)施和方法的完善，實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)將會(huì)越來(lái)越精確越來(lái)越完善。隨著新的產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，熱力學(xué)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)也

53、會(huì)越來(lái)越龐大，很有可能出現(xiàn)的情景是實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)的度無(wú)法滿足產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的速度，因此可以通過(guò)利用電腦軟件來(lái)對(duì)未知物性的新產(chǎn)品進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以縮短實(shí)驗(yàn)所用的時(shí)間與周期，同時(shí)還可以降低實(shí)驗(yàn)成本，帶來(lái)良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，此舉還能夠能夠避免實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的污染與危險(xiǎn)，因此通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)模擬熱力學(xué)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將向成為該領(lǐng)域的發(fā)展方向。通過(guò)前人的努力和所做的大量工作，溶液相平衡和溶液熱力學(xué)領(lǐng)域的研究有了長(zhǎng)足的發(fā)展，大量的相關(guān)數(shù)據(jù)得以匯編成冊(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)

54、也越來(lái)越精確，實(shí)驗(yàn)的方法也不斷得到改進(jìn)，目前該領(lǐng)域較為前沿的研究是圍繞N-甲基哌嗪等哌嗪系列新產(chǎn)品展開(kāi)的，N-甲基哌嗪等哌嗪列新產(chǎn)品的合成、性質(zhì)、工藝應(yīng)用都受到很大的重視。它是新一代廣譜抗菌藥物—氧佛沙星和氯氮平的中間體，也用于合成燃料和殺蟲(chóng)劑，在聚胺酯泡沫塑料、含硫聚酯、聚環(huán)氧四氟乙烷等高分子產(chǎn)品的生產(chǎn)中也有不少應(yīng)用。該物質(zhì)具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和生物活性，使它可以作為生化模型分子，它也可以通過(guò)環(huán)上的氮原子與金</p><

55、p>　　四、參考文獻(xiàn)（根據(jù)文中參閱和引用的先后次序按序編排）</p><p>　　[1] 陳樹(shù)大，方文軍，宗漢興.（乙醇、異丙醇）+N-甲基哌嗪二元體系在101.3kPa下的汽液平衡[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2001年28（3）：276-283。</p><p>　　[2]顧飛燕.哌嗪-N-乙基哌嗪體系和水-N-乙基哌嗪體系汽液平衡的研究[J]。高校學(xué)工程學(xué)報(bào)，2000年49（

56、3）：372-376.</p><p>　　[3]徐惠，翟鈞.N,N-二乙基甲酰胺與C6-C8芳烴二元混合溶液體系的體積性質(zhì)研究[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000年3期：121-126.</p><p>　　[4]張志猛等.N-甲基哌嗪+哌嗪及水+N-甲基哌嗪二元體系汽液平衡的研究[J].化工學(xué)報(bào)，1998年49（3）：372-376.</p><p>　

57、　[5]李淑芹，胡新根，于佳淼，林瑞森，宗漢興.氯苯甲酸鈉在DMF-水混合溶劑中體積性質(zhì)研究[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)報(bào)1999年9月：1463-1465</p><p>　　[6]侯海云，彭三軍，王曉先，耿信鵬.二元體系C6H6-DMF在293.15K下的體積性質(zhì)[J]高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2009年30（3）：563-567.</p><p>　　[7]陳樹(shù)大，方文軍，雷群芳，林瑞森.醇+N-

58、甲基哌嗪二元體系的體積性質(zhì)[J]浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2002年29（4）：431-436.</p><p>　　[8]林明穗，王仁章.1,3-丙二醇在水、乙醇溶液中的體積性質(zhì)[J]吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2008年11（4）</p><p>　　[9]高大明，范廣能，丁明，陳紅.非分析方法研究水+醇二元體系的氣液相平衡[J]合肥學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2006年6（16）:28-3

59、2.</p><p>　　[10]張建華，魏順安，李詩(shī)純，董立春.水-正丙醇-正丁醇三元體系汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算[J]高校化學(xué)工程學(xué)報(bào)，2010年10（5）729-734.</p><p>　　[11]侯海云，王振宇，薛凝，劉松濤.苯酚-（水+乙醇）擬二元體系的相平衡[J]紡織高校基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào)，2008年21（4）：492-496.</p><p>　　[12]林

60、明穗，林金清.1,3-丙二醇與水、乙醇二元混合體系超額體積[J]化工學(xué)報(bào)，2009年60（2）：295-298.</p><p>　　[13]陳艷紅. N，N-二甲基甲酰胺水溶液及L-苯丙氨醇-N，N-二甲基甲酰胺-</p><p>　　水溶液的體積性質(zhì)研究[J]蘭州大學(xué)</p><p>　　[14]王紅英，姚燕. Li+，Na+，K+，Mg+／／C1一，S042_

61、一H20鹵水體系</p><p>　　25℃等溫蒸發(fā)過(guò)程中密度的研究[J]鹽湖研究2006年14（1）：29-35.</p><p>　　[15]崔成山 烴/水/甲醇系統(tǒng)相平衡研究及應(yīng)用[J]大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文</p><p><b>　　開(kāi)題報(bào)告</b></p><p>　　水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究</

62、p><p>　　一、選題的背景、意義</p><p>　　甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇均是有機(jī)合成的重要基本原料，四者均為同系物，其中又以正丙醇和異丙醇為同分異構(gòu)體，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其純度要求很高，所以對(duì)它們的性質(zhì)的研究顯得尤為重要；測(cè)定二元體系體積性質(zhì)的研究是化工熱力學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域也是化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作和重要課題。該研究涉及醫(yī)藥、石油精煉、能源、生物學(xué)、材料學(xué)、冶金、高分子化學(xué)、染料、甚至國(guó)防

63、科學(xué)以及武器制造，因此，二元體系體積性質(zhì)的研究得到了廣泛的關(guān)注。通過(guò)對(duì)水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究可以為含醇類的體系性質(zhì)的研究和分離設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息。隨著體積性質(zhì)研究的深入為企業(yè)和工廠帶來(lái)了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這方面做了深入廣泛的研究，其中極具代表性與影響力的文章有陳樹(shù)大教授的“醇+N-甲基哌嗪二元體系熱力學(xué)性質(zhì)的研究”；陳樹(shù)大，宗漢興的“（乙醇，異丙醇）+N-甲基哌嗪二元體系在101.3kPa下的氣

64、液平衡”；顧飛燕，方文軍的“Density and Refractive Index at 298.15K and Vapor-Liquid Equilibria at 101.3kPa for Binary Mixtur</p><p>　　二、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài) </p><p>　　通過(guò)前人的努力和所做的大量工作，溶液相平衡和溶液熱力學(xué)領(lǐng)域的研究有了長(zhǎng)足的發(fā)展，大量的相關(guān)數(shù)據(jù)得

65、以匯編成冊(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)也越來(lái)越精確，實(shí)驗(yàn)的方法也不斷得到改進(jìn)，目前該領(lǐng)域較為前沿的研究是圍繞N-甲基哌嗪等哌嗪系列新產(chǎn)品展開(kāi)的，N-甲基哌嗪等哌嗪列新產(chǎn)品的合成、性質(zhì)、工藝應(yīng)用都受到很大的重視。它是新一代廣譜抗菌藥物—氧佛沙星和氯氮平的中間體，也用于合成燃料和殺蟲(chóng)劑，在聚胺酯泡沫塑料、含硫聚酯、聚環(huán)氧四氟乙烷等高分子產(chǎn)品的生產(chǎn)中也有不少應(yīng)用。該物質(zhì)具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和生物活性，使它可以作為生化模型分子，它也可以通過(guò)環(huán)上的氮原子與金屬表面鍵合，

66、有效的抑制金屬在水或醇溶液中的腐蝕。N-甲基哌嗪容易與水、醇類等溶劑互溶，研究N-甲基哌嗪與水、醇類組成的體系的體積性質(zhì)、相平衡性質(zhì)對(duì)于深入了解N-甲基哌嗪的熱力學(xué)特征以及上述相關(guān)的開(kāi)發(fā)研究都有理論意義和實(shí)際價(jià)值。溶液體積性質(zhì)的研究在 不斷的發(fā)展中，溶液體積性質(zhì)的研究在日常生產(chǎn)生活中起著及其重要的作用，例如在海水淡化中，可以利用密度對(duì)海水淡化過(guò)程及程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，密度是溶液的基本熱力學(xué)性質(zhì)之一，密度可以用來(lái)估算溶液的表觀摩爾體積、立方膨脹系

67、數(shù)及壓縮系數(shù)等。通過(guò)測(cè)定</p><p>　　三、課題的研究?jī)?nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、研究難點(diǎn)及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)</p><p>　　此次實(shí)驗(yàn)采用密度計(jì)來(lái)測(cè)量水+醇二元體系的體積性質(zhì)，密度計(jì)是測(cè)定液體密度最迅速簡(jiǎn)便的方法，適用于精度要求一般的式樣。密度計(jì)的設(shè)計(jì)原理是來(lái)自于阿基米德定律，密度計(jì)的使用方法極為簡(jiǎn)便，將試樣倒入清潔干凈的玻璃圓筒中，然后將密度計(jì)輕輕放入圓筒中，使用時(shí)因避免

68、產(chǎn)生氣泡，密度計(jì)不能碰壁，碰底。在密度計(jì)停止擺動(dòng)后進(jìn)行觀察，視線從水平位置觀察試樣彎月面下緣進(jìn)行讀數(shù)，通過(guò)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算已獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。多數(shù)密度計(jì)的構(gòu)造如圖1所示．它是用密封的玻璃管制成的．ＡＢ段的外徑均勻，是用來(lái)標(biāo)刻度線的部分，ＢＣ段做成內(nèi)徑較大的玻璃泡，ＣＤ段的玻璃管做得又細(xì)又長(zhǎng)，最下端的玻璃泡內(nèi)裝有密度很大的許多小彈丸（如鉛丸）或水銀等． </p><p>　　密度計(jì)是物體漂浮條件的一個(gè)應(yīng)用，它測(cè)量液體

69、密度的原理是根據(jù)阿基米德原理和物體浮在液面上的條件設(shè)計(jì)制成的．設(shè)密度計(jì)的質(zhì)量為ｍ，待測(cè)液體的密度為ρ，當(dāng)密度計(jì)浮在液面上時(shí)，由物體浮在液面上的條件可知：密度計(jì)受到液體的浮力等于它所受的重力，即　Ｆ?。剑恚纾—ジ鶕?jù)阿基米德原理，密度計(jì)所受的浮力等于它排開(kāi)的液體所受的重力，有　Ｆ?。溅眩纾峙?，　由上面兩式可得　ρｇＶ排＝ｍｇ，　即ρ＝ｍ／Ｖ排．　　　?、佟—蘑偈娇煽闯觯郎y(cè)液體的密度與密度計(jì)排開(kāi)液體的體積成反比．液體

70、的密度越大，密度計(jì)排開(kāi)液體的體積就越小，不同密度的液體在如圖1所示的密度計(jì)的玻璃管ＡＢ段的液面位置是不同的．若根據(jù)①式計(jì)算，預(yù)先在玻璃管ＡＢ段標(biāo)上刻度線及對(duì)應(yīng)的數(shù)值，就很容易測(cè)量未知液體的密度了．ＡＢ段截面均勻是為了便于標(biāo)度（批量生產(chǎn)時(shí)刻度線印制在紙上，固定在AB段玻璃管內(nèi)）；下端ＤＥ段的玻璃泡內(nèi)裝有密度很大的彈丸是為了讓密度計(jì)的重心盡量下移；ＢＣ段的玻璃泡做得較大是為了讓密度計(jì)浮在液面上時(shí)其“浮心”（浮力的作用點(diǎn)，即密度計(jì)浸在液體中液

71、面以下部分的幾何中心）盡量上移；而ＣＤ段的玻璃管做得細(xì)而長(zhǎng)是為了增大重心和“</p><p>　　四、論文詳細(xì)工作進(jìn)度和安排</p><p>　　1、2010年11月20日：接受畢業(yè)論文設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，準(zhǔn)備論文前期工作；</p><p>　　2、2010年12月20日：完成文獻(xiàn)綜述;</p><p>　　3、2011年3月3日：完成開(kāi)題報(bào)告；&l

72、t;/p><p>　　4、2011年3月15日：完成外文翻譯；</p><p>　　5、2011年3月16日-4月25日，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)結(jié)果；</p><p>　　6、2011年4月28日-5月10日：完成畢業(yè)論文；</p><p>　　7、2011年5月10日-5月23日：準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。</p><p&g

73、t;<b>　　五、主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳樹(shù)大，方文軍，宗漢興.（乙醇、異丙醇）+N-甲基哌嗪二元體系在101.3kPa下的汽液平衡[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2001年28（3）：276-283。</p><p>　　[2]顧飛燕.哌嗪-N-乙基哌嗪體系和水-N-乙基哌嗪體系汽液平衡的研究[J]。高校學(xué)工程學(xué)報(bào)，2000年49（3）

74、：372-376.</p><p>　　[3]徐惠，翟鈞.N,N-二乙基甲酰胺與C6-C8芳烴二元混合溶液體系的體積性質(zhì)研究[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000年3期：121-126.</p><p>　　[4]張志猛等.N-甲基哌嗪+哌嗪及水+N-甲基哌嗪二元體系汽液平衡的研究[J].化工學(xué)報(bào)，1998年49（3）：372-376.</p><p>　　[

75、5]李淑芹，胡新根，于佳淼，林瑞森，宗漢興.氯苯甲酸鈉在DMF-水混合溶劑中體積性質(zhì)研究[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)報(bào)1999年9月：1463-1465</p><p>　　[6]侯海云，彭三軍，王曉先，耿信鵬.二元體系C6H6-DMF在293.15K下的體積性質(zhì)[J]高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)，2009年30（3）：563-567.</p><p>　　[7]陳樹(shù)大，方文軍，雷群芳，林瑞森.醇+N-甲基

76、哌嗪二元體系的體積性質(zhì)[J]浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2002年29（4）：431-436.</p><p>　　[8]林明穗，王仁章.1,3-丙二醇在水、乙醇溶液中的體積性質(zhì)[J]吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2008年11（4）</p><p>　　[9]高大明，范廣能，丁明，陳紅.非分析方法研究水+醇二元體系的氣液相平衡</p><p>　　[J]合肥學(xué)院學(xué)報(bào)（

77、自然科學(xué)版）2006年6（16）:28-32.</p><p>　　[10]張建華，魏順安，李詩(shī)純，董立春.水-正丙醇-正丁醇三元體系汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算[J]高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，2010年10（5）729-734.</p><p>　　[11]侯海云，王振宇，薛凝，劉松濤.苯酚-（水+乙醇）擬二元體系的相平衡[J]紡織高?；A(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào)，2008年21（4）：492-496.</p&

78、gt;<p>　　[12]林明穗，林金清.1,3-丙二醇與水、乙醇二元混合體系超額體積[J]化工學(xué)報(bào)，2009年60（2）：295-298.</p><p>　　[13]陳艷紅. N，N-二甲基甲酰胺水溶液及L-苯丙氨醇-N，N-二甲基甲酰胺-</p><p>　　水溶液的體積性質(zhì)研究[J]蘭州大學(xué)</p><p>　　[14]王紅英，姚燕. Li+，