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新型懸滴實驗係統的研製與二甲基亞碸/甲醇混合物表麵張力測量（二）
來源：《化學工程》 瀏覽 120 次 發布時間:2025-12-04
圖7 二甲基亞碸表麵張力實驗值擬合得到的方程與文獻實驗值的偏差
圖7為二甲基亞碸表麵張力實驗數據擬合得到的方程與文獻實驗值的偏差。本文與Iqbal等[11]，Markarian等(2009)[12]和Korosi等[13]毛細上升法測量的二甲基亞碸表麵張力數據吻合較好，與Markarian等(2007)[14]數據偏差較大，最大偏差為2.57%。由圖7可以看出Markarian分別在2007和2009年發表的數據偏差也較大。
圖8為甲醇表麵張力實驗值擬合得到的方程與文獻實驗值的偏差，本文數據與Santos等[15]，Jasper[16]，Kijevcanin等[17]和Souckova等[18]數據吻合得較好，與Vazquez等[19]數據偏差稍大，最大偏差為1.6%。
綜上所述，除少數文獻實驗值偏大於本文方程，大多數文獻數據點與本文方程偏差均不超過±1%。
3.3 二甲基亞碸/甲醇二元混合物表麵張力的實驗研究表2為利用懸滴實驗係統測量的二甲基亞碸與甲醇混合物在303.15–323.15K區間內，摩爾分數為0.1–0.9的表麵張力值，密度數據取自文獻[21]，x1表示混合溶液中二甲基亞碸的摩爾分數。采用XS205精密分析天平配置混合溶液，其測量精度為±0.5mg。
表2 二甲基亞碸/甲醇混合溶液的表麵張力| 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 二甲基亞碸/甲醇混合溶液表麵張力與溫度的關係
如圖9所示為不同配比下的二甲基亞碸/甲醇混合溶液表麵張力與溫度關係的示意圖。由圖可知，不同配比下混合溶液的表麵張力均大於相應溫度下甲醇的表麵張力，而小於相應溫度下二甲基亞碸的表麵張力；隨著溫度的升高不同配比下的二甲基亞碸/甲醇混合溶液表麵張力隨溫度的升高基本呈線性減小的趨勢；同一溫度下的二甲基亞碸/甲醇混合溶液表麵張力隨二甲基亞碸摩爾分數的增大呈現逐漸增大的趨勢。
本文利用懸滴實驗係統對二甲基亞碸和甲醇在溫度範圍為303.15-323.15K的表麵張力進行了實驗研究，並擬合得到了表麵張力的計算方程，實驗值與擬合方程計算值的最大偏差和平均偏差分別為0.085%, 0.06%和0.16%, 0.089%。在此基礎上，測量了摩爾分數在0.1–0.9之間二甲基亞碸/甲醇二元混合溶液在303.15, 308.15, 313.15, 318.15, 323.15K共計5個溫度點下的表麵張力。可知，不同配比下的二甲基亞碸/甲醇混合溶液，其表麵張力隨溫度的升高均呈線性減小的趨勢，測量結果符合物質表麵張力隨溫度的變化規律，可為工程應用提供基礎熱物性數據。