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毕业论文硫酸钠的稀释热性质的研究.doc

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资源描述

1、湖 北 民 族 学 院毕业论文(设计)开题报告书学生姓名: 专 业: 班 级: 论文题目: 指导教师: 填表日期: 年 月 日一、论文选题的目的和意义二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势三、论文的主攻方向、主要内容、研究方法及技术路线四、论文工作进度安排五、论文主要参考文献六、指导教师意见教师签名: 年 月 日 湖 北 民 族 学 院HU BEI INSTITUTE FOR NATIONALITIES学士学位论文论文题目:硫酸钠的稀释热性质的研究院 系: 应 用 化 学 专 业: 应 用 化 学 班 级: X 姓 名: X X 学 号: X 指导教师: X X X 时 间: 2011-5-

2、15 IBACHELORS THESIS OF HUBEI UNIVERSITY FOR NATIONALITIESThe title of the paper目录摘要1Abstract21前言31.1测定稀释焓意义31.2硫酸钠的重要性质31.3硫酸钠的应用领域31.4通过对硫的分布及生理功能讨论硫酸钠的重要应用41.5硫酸钠在用量上的考究61.6硫酸的的市场需求62试验部分82.1试验原理82.2试验试剂与仪器122.3试验步骤132.4.无水硫酸钠稀释热的测定和数据处理162.5实验结果163试验结论与讨论 3.1试验结论16 3.2试验分析与讨论16参考文献18声明致谢19摘要应用半绝

3、热式量热计测定无水硫酸钠晶体在298.15K温度下溶于蒸馏水的积分稀释热。在100ml容量瓶中加入不同量的无水硫酸钠晶体,利用等面积法获得了不同浓度下的无水硫酸钠的稀释热,并得到无水硫酸钠的摩尔稀释焓为100 KJ/mol。结果表明:随着浓度得增大,无水硫酸钠的溶解热先呈递增的趋势,当无水硫酸钠的质量达到一定量后,溶解热会下降到一定水平。 关键词:无水硫酸钠;量热计;稀释焓;恒温;等面积法。 ABSTRACTObjective :Application of semi-adiabatic calorimeter to measure sodium sulfate crystals dissol

4、ved in distilled water at temperatures 298.15K integral heat of dilution. 100ml flask in various amounts of sodium sulfate crystals, and other area method using different concentrations directly under the heat of dilution of anhydrous sodium sulfate and anhydrous sodium sulfate by the molar enthalpy

5、 of dilution of 100.The results showed that: As the concentration was increased, the dissolution of anhydrous sodium sulfate showed a decreasing trend in the first heat, when the water quality of more than a certain amount of sodium sulfate, the solution heat to maintain a certain level.Keywords :An

6、hydrous sodium sulfate; calorimeter; Enthalpy of dilution; constant temperature; equal-area law。1前言1.1测定稀释焓意义电解质溶液稀释热是溶液的重要热性质之一,是研究溶液理论的重要基础数据。由稀释热不仅可以计算表观相对摩尔焓,溶液中的反应热和化合物的生成热等。还可关联计算相对偏摩尔焓和表观摩尔热容1-2, 推算溶质,溶剂的活度系数。由实验测出的有限浓度下溶质在溶剂中的稀释热数据还可推算某一过程,某一浓度范围的稀释热。在化工生产中稀释热是化工过程能耗分析不可缺少的数据。而这些性质最基础的研究方法是量

7、热学方法。溶液热力学性质研究主要在两方面,一是溶质在无限稀释条件下的热力学性质,由这一性质,可以获得有关溶质-溶剂相互作用的信息,即溶质的溶剂化问题;二是溶剂化的溶质间的相互作用(3-5),与此相应的热力学性质有渗透系数,稀释焓等(6)。本工作则通过测定在一定温度下无水硫酸钠在蒸馏水溶液中的稀释焓。以便我们更好的了解无水硫酸钠在现实生活中重要的作用。1.2硫酸钠的重要性质及经济价值硫酸钠俗称芒硝、皮硝、朴硝、毛硝等,为白色透明的结晶颗粒或结晶性粉末,传统上主要用于化工原料,可溶于水,性味苦、咸、大寒。根据国内外报道,硫酸钠中的硫元素(含量20以上)可刺激畜禽体内的代谢,其吸收率和生物学效价都高

8、于其他硫酸盐。同时,硫酸钠还具备价格低廉、来源广泛等特点,因此近年来美国、日本、加拿大、前苏联都广泛使用硫酸钠作为饲料蛋白质营养强化剂.因此在日粮中适当补充硫酸钠,可降低饲料成本,提高机体抗病力,促进生长,提高经济效益。1.3硫酸钠的应用领域 芒硝是轻工、化工工业原料。在化学工业中主要用来制取无水硫酸钠和制造硫化碱,还可用来制取泡花碱、硫酸钡等。它们广泛地被应用于化工、轻工、纺织、建材、医药等20多个行业。在中国,目前芒硝主要用于洗涤剂和硫化碱工业,其次是用于纸浆、人造纤维、玻璃工业,也用作水玻璃、群青和其他化工产品的原料。此外,还用于有色金属选矿、皮革、医药、瓷釉、合成纤维、油墨、橡胶及复合

9、肥料、轻质材料的掺合剂及水泥、混凝土的添加剂。在有机化工产品的合成和制备中作催化剂;在氧化铝制造中用以减少或补充氢氧化钠等。1.4通过对硫的分布及生理功能讨论硫酸钠的重要应用 硫元素是动物所必需的矿物元素之一,动物体内含硫约0.15,主要以有机形式存在于蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸等含硫氨基酸中,维生素中的硫胺素、生物素也含硫,粘多糖中的硫酸软骨素和硫酸粘液素以及肝素、辅酶和谷胱甘肽中,畜禽的被毛、蹄爪、角和羽毛等角蛋白中也含较多的硫元素。日粮中的无机硫和含硫氨基酸释放的硫,可用于合成软骨素基质,生物合成牛磺酸、肝素、胱氨酸等有机成分。硫的重要生理作用也是通过体内含硫有机物实现的,如含硫氨基酸合成

10、体蛋白质、被毛等及许多激素,硫作为硫胺素的成分参与碳水化合物的代谢,作为辅酶的成分参与能量的代谢,作为生物素的成分参与脂类代谢等。动物体内长期缺乏硫元素表现为:食欲减退、掉毛、溢泪,并且因体质虚弱而死亡。硫酸钠作为重要添加硫源在生产实践中的应用。硫为动物所必需而又不能为动物所合成,故必须由饲料中供给。有机硫主要以蛋氨酸、胱氨酸形式添加,但价格昂贵而限制了其用量;无机硫中以硫酸钠生物利用率最高,而且添加饲料中可供钠及硫来源,尤其在增加钠含量时可避免氯同时增加,明显提高畜禽的日增重、产蛋、产毛和产乳等。在禽料上,据国内外有关报道,硫酸钠不仅能改善饲料中氮元素及其他营养物质的吸收利用,而且对禽类可促

11、进其肝脏内蛋白质和核糖核酸的生物合成和氯化还原过程,使所有组织器官中的硫基和谷甘肽含量增加,刺激禽体内代谢过程,提高产蛋能力,同时硫酸钠的硫元素能促进因鸡输卵管组织中粘多糖类的生物合成,对蛋壳品质呈良好影响。许多试验证明了以上观点,添加硫酸钠可提高产蛋率2.4,蛋重提高3.7,经济效益提高10.6%左右。试验结果证实,在高温季节,在饮水中加入硫酸钠,提高产蛋率效果显著;实践得出,用添加1硫酸钠的饲料饲喂患食羽癖的产蛋母鸡,3天后即见效,56天啄羽现象停止,1521天后,初啄食羽毛处长出新羽,观察到采食量提高,产蛋率提高1215,而且对啄肛与食蛋癖也有明显效果。此外,硫酸钠在家禽日粮中有代替部分

12、蛋氨酸的效用,亦可同时作为氯四环素的效力增加物质。在猪料上,国内外许多专家认为,硫酸钠中的硫元素能改善饲料中氮元素及其他营养物质的吸收利用,促进猪体内还原氮化过程,促进肝脏内蛋白质和核糖核酸的合成,提高肌肉、血液中维生素A和维生素B的浓度,提高增重和饲料转化率。试验证明,猪日粮中添加硫酸钠,日增重、饲料转化率和经济效益均明显提高,而且猪群健康少病,皮毛光滑、食欲旺盛。在反刍动物上,硫更是必不可少的,添加硫对反刍家畜饲料中的营养物质特别是粗纤维的消化吸收和氮的吸收沉积有良好作用。瘤胃微生物合成某些氨基酸、维生素及一些酶时都需要硫,瘤胃微生物能利用硫酸钠及蛋氨酸。瘤胃微生物可将日粮蛋白质分解为氨和

13、硫化物,或利用日粮尿素及硫酸盐合成微生物蛋白。试验结果表明,日粮每添加1克硫,瘤胃可生产69克细菌蛋白;日粮适宜的硫水平可提高瘤胃内细菌蛋白质合成,改善氨基酸平衡,因而可提高动物生产水平;在高纤维日粮中添加含硫量为0.11的硫酸钠,可提高日粮体内消化率,硫添加量为0.460.6时,干物质有机物、酸性洗涤纤维、粗蛋白的表观消化率呈线性增加趋势,并能提高瘤胃真菌数目。硫酸钠与尿素合用时对增重效果十分显著,而且当硫含量占日粮干物质的饲料中适当增加硫酸盐可增加奶和肉蛋白质的成分,如果每天在奶牛日粮加入适量硫酸钠,一头奶牛日产奶量增加1.38千克,牛的饲粮中含硫量应占干物质的0.150.2,它可使饲料消

14、化率提高6571。在草食动物上,肉兔实验表明,添加硫酸钠可明显提高饲料利用率,提高经济效益29.7左右。在产毛动物如绵羊、毛兔和毛皮兽类试验中也发现,日粮中添加一定量的无机硫(硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠),对毛皮生长速度、产量及质量均有良好效果。1.5硫酸钠在用量上的考究硫酸钠因添加量的不同而具有不同功能。作为蛋白质营养强化剂一般添加量较小,而用量过大时,由于硫酸钠水溶液中离子不易从肠壁吸收,服后肠内保留大量水分,反射性地引起肠蠕动加强,加速肠内容物排出,达到泻下作用,可治疗便秘和积食,故实践中常将硫酸钠作为分娩后母猪的轻泻剂。人工盐中含硫酸钠,其助消化、清热、利胆、泻下作用效果已有目共睹,

15、也因内服量的不同而达助消化或泻下之不同疗效(助消化12克/次,泻下46克/次)。硫酸钠的添加也存在安全问题,应防止添加过量而引起硫中毒。硫在瘤胃内经瘤胃细菌变化成硫化氢,硫化氢比氨更易经瘤胃壁快速吸收,所吸收的硫化氢通过抑制过氧化酶、过氧化氢酶、多巴氧化酶、脱氢酶、碳酸脱水酶和二肽酶的作用,影响氧化代谢,硫化物对颈动脉体也有直接麻痹作用,此外硫化物与血红素结合产生硫血红蛋白,减少血液的氧负荷能力,引起严重的呼吸困难。非反刍畜禽硫中毒机理尚不很清楚,很难得出结论,畜禽到底能耐受怎样的日粮硫水平,因为不仅要考虑有机硫与无机硫的比,还要考虑来自不同化合物硫的可利用率和代谢上差异,但是似乎日粮中硫水平

16、过高时,即会引起生长鸡生产性能的下降和腿病的发生,这些都是些实验性的结论,有待进一步深入研究。 总之,一般情况下不会发生硫缺乏症,各种蛋白质饲料、富含芥子油的油菜饼粕均为畜禽硫的重要来源,不过在畜禽日粮中添加少量无机硫,特别是在日粮低蛋白水平而含硫氨基酸缺乏时添加是很有益处的,而且因为硫酸钠源广易得,成本低廉,使用方便,连续使用无副作用,亦无环境污染之虑,安全可靠,有广泛的推广前途和经济效益。1.6硫酸的的市场需求我国元明粉市场需求增长较快,每年用于造纸、玻璃、化工、冶金、洗涤行业的元明粉用量激增,几年近翻一番。据2007年4月19日中国化工报载“十五”期间,我国元明粉行业发展迅猛,产量大幅度

17、提高,促使我国元明粉产业近十年形成了一个投资的热潮。根据多方面的预测,“十一五”期间,乃至以后五年内,随着中国经济的持续稳定增长,以及世界经济新一轮上升周期的到来,我国元明粉市场仍然会保持一个快速发展势头。湖南、江苏、河南、广西元明粉新区的崛起,元明粉产量总量的快速增长,同时已进入了一个产品多样性的时代,加据了国内市场的竞争,但总体市场前景是看好的。 芒硝市场高位持续增长, 随着中国近几年经济的稳定发展,“十五”期间,中国元明粉产量平均增幅达20%。根据中国“十一五”发展规划,重化工产业依然是发展的重点之一,元明粉作为基础化工原料,在洗涤、化工、化肥、医药、饲料、蓄能等应用领域也将迎来大发展。

18、据原化工部对“1995年2020年”化工原料矿需求预测,今后五到十年中,我国元明粉需求仍会保持1015%的强劲增长势头,其中,2006年2010年元明粉总需求约5500万吨,年平均约1100万吨,。2010年需求量预测达到1400万吨,年需求量保持约15%的增长速度。在“十一五”期间,预计国内元明粉总量的20%将用于下游产品深加工。“十二五”期间元明粉总量需求预计为9630万吨,在2015年元明粉需求量将达到2300万吨,其中深加工比例达到30%,显然元明粉需求一直保持在高位增长中。 中国是世界上最大的元明粉出口国之一,2006年出口到全球91个国家和地区,共计204万吨。预计在2010年出口

19、量将达到350万吨,元明粉的出口情况也保持较好的态势。 中国与世界芒硝储量区域化分布较为集中,中国无水硫酸钠储量为105.22亿吨,占世界储量的90%以上,四川的储量占全国总量的45.66%,占西部的70%。按现有生产规模,可持续开采300年以上。2006年全国生产总产量约820万吨(实际消耗也需820万吨)。从市场需求来分析,硫酸钠的市场前景是很乐观的,本文仅通过对无水硫酸钠的稀释焓的测定,做简单的分析。2试验部分2.1试验原理 该量热计的原型由Prof.Arthur Finch,Departmentof Chemistry,RoyalHolloway and Bedford New Col

20、lege,University of London,Egham,Surry TW 200EX,UK在20世纪80年代提供。其后1989年由邹立壮张忠海徐桂端屈松生发表于高等学校化学学报1991 年信、宋昭华、熊文由汪存高、屈松生发表在物理化学学报经过改进并带有计算机数据自动采集和处理功能的量热计由余华光、刘义、谭志诚、董家新、邹腾俊、黄晓明、屈松生等人于2003年发表于国际期刊Thermochimica Acta 。本实验的原理包括恒温环境的组成及原理和量热单元的组成与原理。2.1.1恒温环境的组成及原理10-11-16在热化学实验中,温度控制是一项非常重要的任务,只有高精度的恒温系统才能保证

21、实验结果的准确性,一些进口的高精度量热计配用的恒温系统如瑞典Thermometric 公司的TAM 2277 恒温系统,其控温精度高达0.0001K,然而,国产的超级恒温水槽精度只能达到0.1 K ,均不能达到热化学实验中的恒温要求,我们建立的恒温系统控温精度为0.001 K ,一般可以满足热化学实验的需要.其原理如下图所示恒温水浴由恒温水浴本体、搅拌器、DWT 702 精密温度控制仪、控温热敏电阻、控温电桥、精密直流稳压电源、可控硅执行器加热器等部分组成。精密直流稳压电源电压稳定性优于1 mV。控温电桥的固定电阻为特制高精密绕线电阻。 热敏电阻为具有很大负温度系数的玻璃珠型热敏电阻,具有体积

22、小,本体热容小,响应快成本低等优点。控温的基本原理是:由热敏电阻作为温度传感器来感知温度,热敏电阻构成惠斯顿电桥的四个桥臂中的一个桥臂,产生一个电压信号送入DWT- 702精密温度控制仪,该信号与DWT-702精密温度控制仪内的毫伏定值器进行比较,得到一个偏差信号偏差信号,被放大后由偏差表指示3并送入PID调节器进行PID 运算,输出具有PID 调节规律的0-10mA信号给可控硅触发器,可控硅触发器采用单结管驰迅振荡器输出移相触发脉冲控制由可控硅执行器驱动的加热器的加热功率。为改善控温稳定性,引入加热器电压反馈,克服电网电压波动对加热器加热功率的影响。在正常情况下用分辨率为0.001K 的贝克

23、曼温度计对恒温槽的温度进行连续监测,已观察不到槽温的变化;用本量热计的测温单元来监测槽温的变化,从电压时间曲线的线宽也可以粗略验证槽温的波动情况。恒温水浴控温精度可达,实验过程中温度一般控制在T = (298.150.001) K,本恒温系统经试验可长时间连续运行。2.1.2量热单元的组成与原理10-11-16量热单元由玻璃杜瓦瓶、加样装置、样品池、测温热敏电阻、小搅拌器、用于电标和平衡的加热器等组成。玻璃杜瓦瓶内量热溶剂的温度由测温热敏电阻感知,测温热敏电阻也构成测温用惠斯顿电桥的四个桥臂中的一个桥臂,产生一个直流电压信号,在约0.8K的温度范围内,由惠斯顿电桥产生的信号变化与量热溶剂的温度

24、变化成线性关系,该信号经过线性放大后,由计算机采集。测温用惠斯顿电桥的电源为精密稳压直流电源,测温电桥的固定电阻为特制高精密绕线电阻温度系数小。杜瓦瓶本体用硬质耐热玻璃烧制内腔的有效容积为外,有真空夹套减少因空气引起的传热。加样装置的结构见图1样品池的容积约为,它与套筒之间为磨口密封尽量避免样品在反应之前吸潮。样品池与套筒上均有一个小环,两者之间用硅橡胶带系住,加样时,推动加样杆使样品落入反应池中进行反应。这样的加样装置可以反复使用。搅叶片亦由玻璃烧制成,搅拌杆由玻璃和墩料烧结而成,可防止搅拌杆轻易破碎。测温元件为热敏电阻,放在装有硅油的薄壁玻管中,这种测温元件热惰性小,响应灵敏,热敏电阻阻值

25、R 随温度T而发生显著变化。根据有关文献报道其测温分辨率可达0.0001K。加热器由温度系数小于10 ppm的电阻构成,其阻值用精密万用表采用四线制方法测得,加热器放在装有硅油的薄壁玻璃管中。标定用恒流源电流的稳定度为0.01 %,由于电流值随时间会产生一定的漂移,因此其值由用户在使用过程中每隔一段时间进行测量(建议用户最好在每组实验完成后测量)。标定时间用电子计时器记录,显示在液晶显示屏上,计时精度为0.01s。2.2 试剂制备与实验仪器 试剂的制备:无水硫酸钠,湖北双环科技股份有限公司生产,GB/T6009-2003 一类,无水硫酸钠含量不低于99.9;先用120目得筛子筛除所需的药品,并

26、在55摄氏度的恒温箱内干燥到可用为止。水为蒸馏水。仪器:SRC 100 型具有恒温环境的溶解反应量热计(武汉大学化学与分子科学学院热化学实验室)。2.3试验步骤2.3.1实验仪器的调整16零点校正是使测温电桥达到平衡,即测温的热敏电阻传感器的温度正好为恒温水浴的温度时,仪器的信号为零。零点校正的方法是直接将测温单元的下半部分放在恒温水槽中稳定一段时间后,调整测温电桥的电位器,使仪器的信号在0 mV 左右,仪器的信号有一些波动一般调到1 mV 以内即可。一般每次改变水浴温度和每隔一段时间后,都需要重新校零。建议用户最好在每天早上开始实验前进行一次校零。2.3.2量热计的标定试剂13-14-16标

27、定的试剂:KCl 国产高纯试剂,含量99.99%,使用前在135度下烘6个小时。实验前用量热标准物质KCl对热量计进行标定:测试温度298.15K,KCl与水的摩尔比为n(KCl):n(H2O)=1:1110。经3次测定得KCl的溶解焓为18855J/mol与相同条件下的文献值(175369)J/mol相比,误差在可许范围内,从而证实了本热量计的可靠性。2.3.2 KCl的称量16KCl称量时尽量不要让样品潮解和风化,称量要准和快,建议用质量较好的电子天平称量。 如果是几个化学品同时都装在样品池中最好用干净的塑料薄膜隔开,这样称量时方便也避免了它们发生化学反应。称好样品后装在测温单元上拴住,样

28、品池的橡皮筋不宜太紧也不宜太松,当发现橡皮筋不好用时应及时更换。2.3.3 水化热测定的具体过程杜瓦瓶内部应该保持干净。每次测完一个样后,都应用去离子水或二次蒸馏水清洗几次,然后吹干。装入杜瓦瓶的量热溶剂需要预先在恒温水浴中恒温好,这样可以节约平衡时间。量热溶剂的量取应准确,最好等其恒温好后再看。将装上了样品池的测温单元放入杜瓦瓶,连接好热敏电阻的引出线和电标加热线。此时杜瓦瓶内的温度一般与恒温水浴的温度有一定的差别,如果杜瓦瓶内的温度低于恒温,水浴的温度可以开启电标加热,使杜瓦瓶内的温度上升至接近恒温水浴的温度附近时,然后停止加热;如果杜瓦瓶内的温度高于恒温水浴的温度,可以将测温单元拿出,用

29、电吹风稍微吹入一点冷风,使其降温。当杜瓦瓶内的温度与恒温水浴的温度大致相同,即仪器信号在1mV以内,时继续让杜瓦瓶恒温一段时间(约5分钟),使其内部温度达到均一,此时就可以开始实验了。打开数据采集程序SRCS-Data Acquisition,并设定好参数,程序就开始自动采集量热数据。溶解前期大概需要3-5分钟,基线应该为一条较平的直线。推动加样杆使样品池内的样品完全溶入量热溶剂。推动加样杆的力量不要太大,待样品池稍翻后即放开,此时样品池会自动翻入量热溶剂,如果样品池不能自动翻,可以再推几下直到其翻入,提起加样杆,使其不接触量热溶剂,用鳄鱼夹将其夹住。样品完全溶解后,溶解后期就开始了,基线应该

30、为一条有一定斜率的直线,大概也需要3-5 分钟。溶解后期结束后,开始电标,使电标也经历与溶解大致相当的温度区间,即可停止,接着就是电标后期了,电标后期的基线也应该为一条有一定斜率的直大概也需要3-5 分钟。停止数据采集,程序保存数据记录电标时间。取出测温单元,清洗样品池,测温单元和杜瓦瓶,注意此时应十分小心,防止打碎任何部件。如上所示,我们测试三次,得到数据如下所示:KCl的质量(g)水的质量(g)电标时间(S)0.2077100441.210.1997100371.420.2038100394.172.3.4量热数据处理原理 12-16 所谓的等面积就是要使F1和F2相等,T 即为绝热温度变

31、化。 我们将电压时间曲线上的溶解阶段和电标阶段分为两个独立的阶段进行处理,分别计算出两个阶段的绝热温度变化(实际为电压变化),并利用下面的公式计算出溶解热: 其中为溶解热,为溶解阶段的绝热温度变化,为电标热效应,为电标阶段的绝热温度变化。由于反应是在恒压下进行,属于恒压反应,不同于燃烧量热的恒容反应,因此不需要进行有关的换算就可以直接根据溶解热和摩尔数计算溶解焓。2.3.5数据处理KCl的质量(g)水的质量(g)电标时间放的热(KJ/mol)0.2077100441.2118.9450.1997100371.4218.7660.2038100394.1720.666说明:电阻 1270.4 电

32、流10.18mA2.4.无水硫酸钠稀释热的测定具体测试过程和KCl的标定相同,对无水硫酸钠的测定得其数据如下所示:水的质量(g)无水硫酸钠的质量(g)电标时间(s)1000.4026142.701000.4037118.121000.4050153.061000.6080350.931000.6046232.821000.6053292.321000.8051368.201000.8081384.201000.8106408.871001.003994.281001.004996.701001.011399.121001.4054114.111001.401791.721001.4012176

33、.242.4.2 无水硫酸钠的数据处理数据处理结果如下所示,说明:电阻 1270.4 电流10.18mA水的质量(g)无水硫酸钠的质量(g)电标时间(s)无水硫酸钠所放的热(KJ/mol)每组的平均值(KJ/mol)1000.4026142.70547.91931000.4037118.12405.69461000.4050153.06307.01951000.6080350.931026.09701000.6046232.82720.72511000.6053292.32892.56521000.8051368.20770.41081000.8081384.20639.35051000.81

34、06408.87880.32131001.003994.281302.60621001.004996.701259.51131001.011399.12882.59391001.4054114.11978.48511001.401791.72934.75101001.4012176.24175.14952.5 试验结果我们通过等面积法,在计算机上输入相关数据,可由SRCS-Data Processing程序直接得出相关的溶解热和摩尔溶解焓,再通过单位换算得到我们想要的数据,在不同无水硫酸钠与水的质量比下,每克无水硫酸钠所放的热量不同,而我们可估算最终得到无水硫酸钠在298.15K温度下溶于蒸馏

35、水的积分稀释热为的撒旦 。 3实验结论与讨论3.1试验结论从本次试验数据我们可以看出,随着无水硫酸钠的质量的增加,所放的热量呈先增加后减少,而后保持在一定水平的趋势,且稀释焓保持在一定的范围内。那么我们可以从不同角度来讨论,无水硫酸钠在蒸馏水中放热时受到的影响。3.2实验分析与讨论从温度对溶解度的影响来讨论放热的影响因素,当固体液体溶于液体中时:如果溶解过程是一个吸热过程,则升高温度,溶解度增大;当溶解过程是一个放热过程,则升高温度,溶解度降低。当溶解过程中,水合热较大时,有可能使溶解变成一个放热过程,升高温度溶解度降低。 以溶解度为纵坐标,以温度K为横坐标所得的曲线,可以看出温度对溶解度的影

36、响图表1从试验现象可知,无水硫酸钠的溶解是一个放热的过程。而在本次试验中,放热量并不是随无水硫酸钠质量的增加而递增。我们从实验数据处理可以看出,随着无水硫酸钠的的质量的增加,所放热量会有一个上升的趋势,但到一定的阶段,所放热量会下降到一定的水平。从而我们可以假定在溶解的过程中受到了其他因素的影响。 从图表1,我们可以看出,当温度达到300K左右时,硫酸钠的溶解度会有一个下降的趋势,并且当温度达到313K以后,溶解度保持在一定的水平。 从而我们可以看出,温度对溶解度的影响是明显的。那么在此实验中我们也可以从温度的角度来考虑,首先,我们确定此次实验是在恒温的条件下进行的,而且几乎是在封闭体系中进行

37、的,那么在放热的过程中就不一定保持在恒温状态。 我们通过现象来了解,在实验的过程中,我们会发现一起的灵敏性是非常高的,几乎是微风都可以影响到实验图像的变化。而当我们推动加样杆后,可以发现无水硫酸钠放热非常快,量少时几乎热量在几秒钟内就可以放完,当量增大到一定程度的时候,放热的时间也没有明显增加多少,反而是电标的时间增幅很大。 那么也就是说放热如此之快,杜瓦瓶内的温度不可能保持在恒温的状态,所以当无水硫酸钠的量增加到一定程度的时候,放热必定会大量增加。那么系统更没有那么快的反应速度,在瞬间将温度调节到规定温度。从而放热增加,必定会导致瓦瓶内的温度升高,而温度升高时,且达到一定程度后,溶解度会有所

38、下降,而实验中我们也发现当量增加到1g以上时,杜瓦瓶底部会残留许多的药品。而溶解度下降,放热必定会减少。从而也就是说温度是影响实验后期的放热的因素之一。 当然影响放热的因素不仅仅只有这一个,无水硫酸钠形成不同状态的水合物时,他们之间的相互作用也是应该考虑的因素,也就是说分子间的相互作用也可能是影响放热的因素。况且在实验中,我们发现,当量超过一定量以后,放热时间很短,而电标时间却非常的长,并且很难达到所需要的状态图(如图2)。再次我们仅作假定,不做进一步讨论,其他因素有待进一步论证。参考文献1 游宝坤.静态爆破技术-无声破碎剂及其应用M.北京.中国建材工业出版社.2008.4:1-80.2孙立新

39、. 静态破碎剂的研制与运用D.西安建筑科技大学硕士学位文.2005.文.2005.3曹鑫. 静态破裂剂破裂机理的研究D.武汉理工大学硕士学位论文.2007.4王玉杰.静态破裂技术及机理研究D.武汉理工大学博士学位论文.2009.5徐迅,雷斌,齐砚勇.静态爆破剂的配制与试验尝试J. 煤矿爆破,2006,(3):1-3. 6闫军,易建政,崔海萍. 静态破碎剂研究进展J.功能材料,2007,增强版(38):1-3.7孙立新.静态破碎剂的作用原理分析J.山西建筑,2008,34(26):1-4.8闫军,易建政,崔海萍.静态胀裂剂(SCA)的研究进展J.工程爆破.2008,14(3):1-5.9张爱莉,

40、姚刚.静态爆破的设计及应用J.建筑技术.2002,33(6):1-4.10邹立壮,张忠海,徐桂端,屈松生,高等学校化学学报,1989,10(12).11汪存信,宋昭华,熊文高,屈松生,物理化学学报,1991,7(5).12何承发,巴维真,吾勤之,魏锡智,量热计数据采集和处理系统的设计,13 周传佩,陈文生,刘义,章习哲,屈松生,量热法测定氯化钐与甘氨酸配合物的标准生成焓,物理化学学报,2001,5.14 周传佩,陈文生,刘义,饶泽萍,屈松生,量热法研究氯化铒与甘氨酸配合物的标准生成焓.应用化学,2001,,5.15吴新明,刘义,李琳,刘平,高秀英,谭志诚,屈松生,化学学报,2001,59.16

41、用户手册声明 本实验为本人大学毕业时所做课程,所的数据全部为真实数据,但所得数据仅做为本次毕业论文设计参考,也只对无水硫酸钠的稀释焓作为重点。致谢 首先,非常感谢我的导师聂老师。他为人随和热情,治学严谨细心。在闲聊中他总是能像知心朋友一样鼓励你,在论文的写作和措辞等方面他也总会以“专业标准”严格要求你,不仅教我们做学问的道理,更重要的是教我们做人的道理。从选题、定题开始,一直到最后论文的反复修改、润色,聂老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。正是聂老师的无私帮助与热忱鼓励,我的毕业论文才能够得以顺利完成,谢谢聂老师。 感谢我们的班主任瞿老师,以及四年

42、来为我们代课的各位老师,他们对我们生活、学习方面都付出了许多努力,没有他们的带领,我们不会成为合格的毕业生。 感谢我的学校能够给我提供一个学习的平台,让我在大学四年间收获颇多;另外还要感谢化学与环境工程学院的各位领导和工作人员。感谢我们同组试验几位组员,谢谢你们在试验过程中对我无私的帮助,和你们在一起讨论问题让我受益匪浅。最后要感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。高航2011-5-2048参考:毕业论文(设计)工作记录及成绩评定册题 目: 学生姓名: 学 号: 专 业: 班 级: 指 导 教 师: 职称: 助理指导教师: 职称: 年 月 日实验中心制使 用 说 明一、此册中各项内容为对学生毕业论文(设计)的工作和成绩评定记录,请各环节记录人用黑色或蓝色钢笔(签字笔)认真填写(建议填写前先写出相应草稿,以避免填错),并妥善保存。二、此册于学院组织对各专业题目审查完成后,各教研室汇编选题指南,经学生自由选题后,由实验中心

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