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本文拟在前期工作[1,2]基础上,继续模拟20℃时乙醇水溶液的表面张力,供参考.
20℃时,乙醇(AR)与蒸馏水(AR)的相关热力学性质参见如下表1所示:
表1. 20℃时,乙醇(AR)与蒸馏水(AR)的相关热力学性质
1. 乙醇水溶液表面张力模拟原理
通常情况下乙醇与水可以以任意比例互溶,乙醇的水溶液并不是理想液态混合物.
为表面张力模拟方便,忽略乙醇水溶液的体积效应,100ml乙醇水溶液的表面积(As)仍按1.5518×10-2m2计.
乙醇水溶液表面张力模拟公式参见如下式(1)所示:
(1)
乙醇水溶液配制时的体积比参见如下表2所示:
表2. 20℃时乙醇水溶液配制时的体积比
2.乙醇水溶液表面张力模拟结果
乙醇水溶液表面张力模拟结果参见如下表3及表4所示:
表3. 20℃时乙醇水溶液表面张力模拟结果1
表4. 20℃时乙醇水溶液表面张力模拟结果2
3.结果讨论
由表3及表4数据可绘制得到20℃时乙醇水溶液的表面张力与蒸馏水的物质的量分数关系图,参见如下
图1所示:
图1. 20℃时乙醇水溶液的表面张力与蒸馏水的摩尔分数关系
图1中乙醇水溶液表面张力(γ)与蒸馏水的物质的量分数[x(蒸馏水)]函数关系式为:
(2)
相关系数: (3)
由于蒸馏水的表面张力远大于乙醇,随着蒸馏水含量增加,乙醇水溶液的表面张力一定增大. 图1及表3、4
的数据均证实了这一点.
4. 结论
⑴ ;
⑵ 随着蒸馏水含量增加,乙醇水溶液的表面张力增大.
参考文献
[1] 余高奇.校正因子与相对化学势的计算. 科学网博客, 2024,5.
[2] 余高奇.甲醇/乙醇混合溶液表面张力的热力学模拟.科学网博客,2024,5.
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GMT+8, 2024-11-22 15:54
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