|
本文拟结合准静态过程假说[1,2]探究甲醇物质的量分数(x甲醇)对“甲醇/乙醇”理想液态混合物表面张
力(γ)的影响,供参考.
1.“甲醇/乙醇”理想液态混合物热力学表面张力的计算公式
关于“甲醇/乙醇”理想液态混合物热力学表面张力,准静态过程假说提供的计算公式参见如下式(1)、
(2)及(3)所示:
(1)
(2)
(3)
(4)
式(1)、(2)、(3)及(4)中“Gi、μi、ni及xi”分别代表“甲醇/乙醇”理想液态混合物中任一组分
的吉布斯能、化学势、物质的量及物质的量分数;“G、γ及As”代表理想液态混合物的吉布斯能、表面张力及
表面积;本计算体系,理想液态混合物[3]的As≡1.5518×10-2m2;另“μi*”代表均相纯i组分的化学势.
2. “甲醇/乙醇”理想液态混合物的体积配比
研究选用的“甲醇/乙醇”理想液态混合物的体积配比参见如下表1所示:
表1.“甲醇/乙醇”理想液态混合物的体积配比
3.“甲醇/乙醇”理想液态混合物热力学表面张力的计算结果
“甲醇/乙醇”理想液态混合物热力学表面张力的计算参见如下表2及3所示:
表2.“甲醇/乙醇”理想液态混合物热力学表面张力的计算结果Ⅰ
表3.“甲醇/乙醇”理想液态混合物热力学表面张力的计算结果Ⅱ
4. 结果讨论
甲醇物质的量分数(x甲醇)对“甲醇/乙醇”理想液态混合物表面张力(γ)的影响,参见如下图1所示:
图1. 甲醇物质的量分数对“甲醇/乙醇”混合体系表面张力的影响
图1中横坐标是甲醇物质的量分数“x甲醇”;纵坐标是“甲醇/乙醇”理想液态混合物的表面张力(γ).
图1为开口向上的抛物线;
图1显示:随着甲醇物质的量分数增大,“甲醇/乙醇”理想液态混合物的表面张力减小;
当x甲醇=-b/(2a)=8.7474/(2×8.649)=0.5057时,γ极小=19.67×105N/m;
随着甲醇物质的量分数继续增大,“甲醇/乙醇”理想液态混合物的表面张力亦增大.
结合式(1)、(2)、(3)及(4),并整理可得:
(5)
式(5)中“k、R、T及As”均为常数,甲醇物质的量分数(x甲醇)对“甲醇/乙醇”理想液态混合物表面
张力(γ)的影响是非线性关系.
5. 结论
⑴;
⑵随着甲醇物质的量分数增大,“甲醇/乙醇”理想液态混合物的表面张力逐渐减小;
当x甲醇=-b/(2a)=8.7474/(2×8.649)=0.5057时,γ极小=19.67×105N/m;继续增大甲醇物质的量分数,“甲
醇/乙醇”理想液态混合物的表面张力亦增大.
参考文献
[1]余高奇. 表面张力热力学属性探究(Ⅱ) .科学网博客,2024,6.
[2]余高奇.理想液态混合物的热力学表面张力与相对化学势的计算. 科学网博客,2024,6.
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-11-23 12:44
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社