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《物化實驗報告-20102401027-崔倩雯》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、日期2013年3月5、12日；2、3周周二，下午；姓名崔倩雯學號20102401027柴油微乳液擬三元相圖的繪制及燃燒性能測定實驗目的:本實驗學習柴油微乳體系擬三元相圖的繪制與研究方法，并根據(jù)相圖，選擇合適的柴油微乳液，通過氧彈卡計進行燃燒性能測定，比較柴油、微乳柴油燃燒時其燃燒效率的不同，對微乳柴油的經(jīng)濟與環(huán)保價值進行評價。實驗原理:水-柴油微乳液的配制與研究方法:對微乳柴油的研究通常包括為微乳燃油配方選擇合適的表面活性劑和助表面活性劑，并考察各組分對可增溶水量的影響，確定最佳的微乳燃油配方比例。然后
2、針對微乳柴油體系，通過相圖、電導、NMR、FT-IR、分子光譜、熒光光譜、黏度法、電子顯微鏡等方式研究微乳液的結構,并進行燃燒性能與尾氣排放量測定。(1)擬三元相圖的研究方法研究平衡共存的相數(shù)、組成和相區(qū)邊界最方便、最有效的工具就是相圖。在等溫等壓下三組分體系的相行為可以采用平面三角形來表示，稱為三元相圖。對四組分體系，需要采用立體正四面體。而四組分以上的體系就無法全面的表示。通常對四組分或四組分以上體系，采用變量合并法，比如固定某兩個組分的配比，使實際獨立變量不超過三個，從而仍可用三角相圖來表示，這樣
3、的相圖稱為擬三元相圖。對柴油微乳液的研究可采用擬三元相圖的方法研究,相圖繪制簡單，根據(jù)相圖可以初步推測體系的結構狀態(tài),能夠比較直觀地反映微乳體系相的變化,當體系有液晶相、凝膠相出現(xiàn)時,也能對微乳液及其相邊界進行直觀表示。在表面活性劑和助劑含量一定情況下，將水往油中滴加，水量很少時為油包水型的球形微乳液，繼續(xù)滴加水，水與油的比例將會變動，體系發(fā)生這樣的變化:對稱性水的球體一不對稱性柱體一層狀結構一水為外相的各種結構，最終為對稱性油的球體，這是體系內(nèi)部引力變動而引起各種結構迭變的結果，而研究此方面最方便有效
4、的工具就是相圖，因此，表面活性劑相圖的研究一直受到人們的關注。也可以在水量一定的情況下，將復合表面活性劑往油中滴加，通過觀察體系相的狀態(tài)的變化以及體系中物質的重量比，通過擬三元相圖的繪制，研究體系中物質的相溶性以及形成微乳液的條件。本實驗采用此種方法進行乳化柴油的繪制。（2）電導法電導行為是微乳液的重要性質之一。關于微乳液的電導研究,基本上圍繞微乳液體系的導電行為和根據(jù)電導測量研究微乳液體系的相行為。盡管電導測量不能直接反映各種條件對微乳液粒子的大小的影響,但微乳液的電導率在某種程度上反映了微乳液的結構
5、，例如W/O或O/W結構，因此，通?？赏ㄟ^對微乳體系電導率的測定判別微乳體系的結構。（3）量熱法與氧彈量熱裝置及結果表示方法量熱法是熱化學研究的基本實驗方法，氧彈量熱計的基本原理為能量守恒定律。樣品完全燃燒放出的熱量促使卡計及周圍的介質（本實驗用水）溫度升高，測量介質燃燒前后體系溫度的變化值，可求算該樣品的恒容燃燒熱。柴油為石油分餾產(chǎn)品,其中各烴分子所含碳原子數(shù)不同,通常以測定柴油燃燒過程中Qv的變化來衡量柴油燃燒效率的大小。在氧彈量熱計與環(huán)境沒有熱交換情況下，其關系式為：m樣QV=W（卡計+水）?ΔT
6、–m（點火絲）?Q（點火絲）（1）m樣為柴油的質量（克）；Qv為柴油的恒容燃燒熱（焦/克）；W（卡計+水）為氧彈卡計和周圍介質的熱當量（焦/度），其表示卡計和水溫度每升高一度所需要吸收的熱量，W（卡計+水）一般通過經(jīng)恒重的標準物如苯甲酸標定.苯甲酸的恒容燃燒熱為26459.6焦/克?！鱐為柴油燃燒前后溫度的變化值。m（點火絲）為點火絲的質量，Q（點火絲）為點火絲（鐵絲）的恒容燃燒熱，其值為6694.4焦/克。在實驗過程中無法完全避免“熱漏”現(xiàn)象的存在，因此，實驗中必須經(jīng)過雷諾作圖法或計算法校正柴油燃燒前
7、后溫度的變化值。通過（1）式，計算柴油燃燒的恒容熱效應Qv（焦/克）。為了避免平行測定中稱量的差異對實驗的影響，可通過△T/m（K/g）（單位質量柴油燃燒引起溫度的變化值）或Qv/g（J/g）（單位質量柴油燃燒放出的熱量），研究柴油和微乳柴油燃燒效率的不同；通過△T/△t（K/s）（即單位時間柴油燃燒時燃燒溫度隨時間的變化率）研究柴油和微乳柴油燃燒速率的不同。實驗試劑與儀器:實驗試劑：柴油0#、油酸（化學純）、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）（化學純）、氨水、正丁醇實驗儀器：燃燒熱測定裝置一套、充氧裝置
8、一套、萬用電表、5安保險絲、1000ml燒杯磁力攪拌器、攪拌子（中）、電導率儀氧氣電子分析天平（每組一臺）；燒杯（50ml）、250ml、鑷子、濾紙、PH試紙、玻棒、洗耳球等、膠頭滴管實驗步驟：1.水-柴油體系配制及擬三元相圖繪制（第一階段內(nèi)容）（1）復合乳化劑配比:油酸66.15%十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)0.91%氨水9.1%，正丁醇23.8%（2）復合乳化劑配制：室溫下，將油酸36.5克放入100ml的燒杯中,首先加入5克氨水，
