1、毕业论文 开题报告 化学工程与工艺 水 +醇二元体系表面性质研究 一、选题的背景、意义 相对于水溶液体系的研究，非水溶剂及其混合溶剂中表面活性剂表面及胶团性质的研究数量不多且起步较晚 90年代以来有关表面活性剂在非水溶剂水混台溶剂中的性质逐渐引起人们的关注，但大多数的研究主要集中在表面活性剂的 cmc变化方面，因而尚缺乏对于表面活性剂在非水溶剂水混合溶剂中表面性质系统的研究短碳链醇 (乙醇、正丙醇、异丙醇 )能与水以任意比例混溶，并可参与吸附层组成，从而改变其结构和性质 . 面张力是重要的物性参数之一，与 人们的生产生活密切相关。醇类及其混合物具有重要的工业应用价值。含醇混合物作为特殊的缔合体
2、系，由于氢键的存在，性质复杂。本文应用密度梯度理论结合比容平移后的 Peng Robinson状态方程，回归了醇、水纯净物的作用因子关联式系数，建立了混合物的表面张力预测模型，计算了含醇二元缔合体系的表面张力，该模型不含有任何需要混合物表面张力实验数据回归确定的经验可调参数，对绝大多数含醇混合物具有很好的通用性和计算精度。 醇类物质及其混合物有着广泛的应用，不仅被用于制造新型替代燃料，也是化：亡制药、化纤生产等的重要原料， 由于其对有机物的优良溶解性，也被应用于萃取、精馏等化工过程。而含醇混合体系由于氢键作用均为缔合体系，具有高度非理想性，因此对其热物性的描述具有相当难度。如何预测这类特殊体系
3、的表面张力是学者们关注的重要学术问题之一，将密度梯度理论的扩展到该类体系，对于完善理论方法有重要意义。 二、相关研究的最新成果及动态 WilsonRies 和 HarkinsZollman 早在 1920 年就研究油 /水体系的界面张力 ,1952 年 Mansield 以悬滴法研究液体石蜡 /油酸与碱溶液作用时观察到界面张力随时间变化的现象 Ward 和 Tordai 首次定量描述了扩散在动态界面张力中的作用 ,所有这些研究多是简单体系 对含有明确组成的相对简单体系动态界面张力研究已有多年 虽然原油 /碱体系可以降低界面张力早已为人们熟知 ,但直到 1976 年才由 McCaffry报道了以
4、旋滴界面张力仪测定原油 /碱体系动态界面张力现象 他发现当原油与碱液接触 ,可以产生低的界面张力 ,随着时间的推移低界面张力可能比最低值增加 23 个数量级 动态界面张力是碱驱的一个重要特征 ,它是酸性原油与碱溶液作用的结果 碱 /聚合物 /表面活性体系也具有动态界面张力现象 它对驱油过程有极重要 的意义 ,很多文献述及动态界面张力的重要性 Radke 及其合作者指出对酸性原油 /碱体系 ,通过旋滴界面张力仪测得的界面张力最低值可能表明了驱油剂与油藏原油界面张力达到的最低平衡值 Taylor 等通过表活剂增效碱驱对 Linear Berea Sandstone 岩心试验结果表明 ,驱油效率与以
5、旋滴界面张力仪测定的最低动态界面张力值的相关性比平衡界面张力值更好 所以探讨原油与驱替液之间的动态界面张力对化学驱油有重要意义 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标 目前对表面张力的测量方 法主要有：滴体积法（滴重法），吊环法（ DeNouy），吊片法（ Wilhelmy 平板法），悬滴法，静滴法（躺滴法），旋转液滴法及等密度法。基于以上的测量方法，国内外科研部门研制了一些测量仪器及仪表。我们再研究溶胶的物化特性时，为测量溶胶的表面张力，使用了河北承德试验机厂产 JZHY-180 型截面张力仪，美国 Fisher Seientific 公司的 20 型表面
6、张力仪（ Fisher Surface Tensiometer Model 20），以上两种仪器均为扭力丝转盘测量方式，具有操作简单，测量速度的特点，但使用一 段时间后发现，弱稍不注意，扭丝就被扭断，更换校准比较麻烦，重复性不够好。因此我们认为研制一种应用吊环法自动测量的界面张力仪极为必要。 吊环法测量界面张力的基本过程为，将铂金环浸入被测液体中，当被测液体向下移动其表面与圆环有一定距离 h 后，圆环与液体间形成一圈薄膜。圆环受到液体向下的拉力，被测液体继续向下移动 h1 距离时薄膜破裂，此时圆环所收拉力为零。在薄膜即将破裂的瞬间，圆环受一最大拉力。此时成为该液体表面张力初测值。我们将此刻定义
7、为测量灵敏点。 四、论文详细工作进度和安排 五、主要参考文献 李勇慧，黄建滨， 王传忠，杨榕，李润锴短碳链醇水混合溶剂中表面活性剂的表面性质 化学学报 2001年第 59卷 陈树大，胡新根， 潘富敏 ，林瑞森，方文军 氨基苯甲酸异构体在水一乙醇混合溶剂中的离解焓和熵 化学学报 2001年第 59期， 1089-1095 闵琪 段远源 林鸿 宋艺新含醇二元体系表面张力预测模型舞 杨宇平，王农几种醇溶液表面张力的测定与分析 (兰州交通大学化学与生物工程学院，甘肃兰州 730070) 欧阳钢锋，陆贵增，杨洋溢，黄钟奇邻、问、对二甲苯 +醇体系的表面张力和黏度 (中山大学化学与化学工程学院，广东广州 510275) 三监，王益，宫清涛，篮监，赵濉，俞稼镛 烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠水溶液的动态表面张力及泡沫性能的研究 (中国科学院理化技术研究所，北京， 100080) 顾飞燕 哌嗪 -N- 乙基哌嗪体系和水 -N- 乙基哌嗪体系汽液平衡的研究 （浙江大学材料和化工学院浙江 杭州 310027） 王晓 春吴 江勇 黄凤兴 于芳 高文骥烷基醇醚羧酸钠体系的表面活性和泡沫性能 精细石油化工第 27卷 第 2期 2010年 3月 陶红，林雪燕，陈树大乙醇 +N-甲基哌嗪二元溶液的粘度性质
