【word】 乙醇双液系折光率-组成的模型研究

【word】 乙醇双液系折光率-组成的模型研究 乙醇双液系折光率-组成的模型研究 2011年39卷第5期广州化工?103? 甲醇一乙醇双液系折光率一组成的模型研究 曾国勇 (丽水学院,浙江丽水323000) ,利用阿贝折光仪测定乙醇一水, 摘要:研究了在常压,温度303.15K下 甲醇一水以及甲醇一乙醇三个双液体系的折光率, 并采用MATLAB建立了双液系折光率一组成关系模型.结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明, 折光率可快速鉴别甲醇和乙醇,而且利用拟合的关系模型可较精 确地确定甲醇含量. 关键词:甲醇;乙醇;折光率;双液系;模型 StudyontheModelofRefractiveUndex——ComponentofMethanol——E thanolSystem ZENGGuo—ong (LishuiUniversity,ZhejiangLishui323000,China) Abstract:TakingadvantageofAbberefractometertodeterminerefractiveind exofthreetwin——fluidsystemswhichwere ethanol—water,methanol—waterandmethanol—ethanolundernormalpressure,303.15K,andthecomponentrelationship modelofthetwin—fluidsystemwasestablishedusingMATLAB.Theresulti ndicatedthatrefractiveindexcanbequicklyused toidentifywhetherethanolsolutioncontainedmethanol,andcandetermineth emethanolcontentmoreaccuratelybythemode1. Keywords:methanol;ethanol;refractiveindex;twin—fluidsystem;model 测定溶液的折光率可直接定量地 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 溶液的组成,鉴定溶 液的纯度,物质的摩尔折射度,摩尔质量,密度,极性分子的偶极 矩等也都可与折光率数据相关联.当被测材料的折光率大小在 1.3,1.7时,采用全反射法测量具有操作方便迅速,环境条件要 求低,不需要单色光源等优点….阿贝折射仪就是一种利用全 反射法制成的,专门用于测量透明或半透明液体的折射率的仪 器.利用阿贝折射仪测量液体折射率以确定其组成是石油化 工,轻工食品等生产和科研中常用的分析 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 手段之一. 折光率的测量,所需样品少,精度高,重现性好,是鉴定有机 化合物纯度的一种简便,准确的方法,也是物质结构研究工作中 的重要工具.对于许多二元体系,折光率与组成存在固定关系, 因而也常用作检测成分的一种 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 .通常用测定折光率确定溶 液的组成,即先作折光率一组成关系图,然后从曲线图上查出所 对应溶液的组成,用查图方法确定组成误差较大,同时物质折光 率与测试环境的温度有关,在不同温度下其相同溶液组成,其折 光率不同,因此在测定时要严格控制测试温度.通常,测定溶液 的折光率,温度范围在278.15,303.15K范围内,这是因为测定 时所使用的恒温槽通常是可加热而不能制冷的,温度过低在夏 天不容易实现,又因为测定时温度太高多数有机溶剂将会很快 挥发.因此,本文选择在常压,温度303.15K下,研究乙醇一水, 甲醇一水以及甲醇一乙醇三个双液系的折光率与组成的关系, 并建立了折光率一组成的最优关系模型. 1实验部分 1.1仪器和试剂 阿贝折射仪,上海精密科学仪器有限公司产,精密度达 0.0001;恒温水浴,南京大学应用物理研究所产HK一2A超级恒 温水浴槽,精密度?0.01oC;系列移液管(1mL,2mL,5mL, 10mL),茂名广大化玻有限公司提供. 无水乙醇及甲醇,均为浙江中星化工试剂有限公司产,为分 析纯(?99%);去离子水为实验室自制. 1.2实验步骤 1.2.1溶液的配制 (1)用量程同的移液管分别准确移取9.00mL,8.00mL, 7.00mL,6.00mL,5.00mL,4.00mL,3.00mL,2.00mL, 1.00mL甲醇于9支试管中配制成10mL的甲醇一水待测溶液, 摇匀.同时,根据摩尔分数的定义式(1)计算出此待测溶液中甲 醇和水的摩尔分数. (3)用量程不同的移液管分别准确移取9.00mL,8.00mL, 7.00mL,6.00mL,5.00mL,4.00mL,3.00mL,2.00mL, 1.00mL甲醇于9支试管中配制成10mL的甲醇一乙醇待测溶 液,摇匀.同时,根据摩尔分数的定义式(1)计算出此待测溶液 作者简介:曾国勇(1982一),男,助教,主要从事精细化工的开发和应用.E—mail:hellozgy一10@126.eom ? l04?广州化工2011年39卷第5期 中甲醇和乙醇的摩尔分数. (4)分别准确量取10mL无水甲醇,无水乙醇和去离子水于 3支试管,作为纯样品待测溶液. 1.2.2双液系折光率的测定 (1)打开超级恒温水浴的”开关”按钮和”循环”按钮,调节 超级恒温槽的循环水量并设置测定所需要的温度(303.15K), 并将此恒温通入阿贝折射仪的两棱镜恒温夹套中,检查棱镜上 的温度计的读数,当折射仪的温度指示为设定值时,使之保持在 稳定状态下约5rain. (2)将阿贝折光仪置于光亮处,但避免阳光直接照射,调节 反射镜,使白光射人棱镜. (3)打开棱镜,用滴管取待测溶液(无水乙醇,甲醇,蒸馏水 以及上述配制的3O个溶液),滴1,2滴在镜面上,用镜擦纸轻 轻擦干镜面,再将棱镜轻轻合上. (4)旋转棱镜使目镜中能看到半明半暗现象,让明暗界线落 在目镜里交叉法线交点上.读取折光率,并记录测量数据. (5)测完后用擦镜纸擦干棱镜面.(操作中需要注意的是, 每次读数后需要用蒸馏水冲洗折射仪的棱镜表面并用擦镜纸仔 细擦干,以免下次进样遭到污染或稀释.同时由于吸热等原因, 折射仪棱镜温度总是低于恒温槽温度,因此必须以折射仪温度 为准.) 2结果与讨论 2.1实验测定结果 通过查阅大量的文献,得知乙醇和甲醇纯溶液的折光率与 温度的均为线性关系,利用SPSS统计软件进行线性相关和回 归,直线为一次回归线,甲醇折光率与温度的相关系数r=0.997, 乙醇折光率与温度的相关系数r=0.994,若以t表示温度,以n 表示相应温度下试剂的折光率,则甲醇折光率与温度关系的回归 直线方程为n(甲醇)=1.336—3.72×10,t,乙醇折光率与温度 关系的回归直线方程为n(乙醇)=1.368—3.7X10,t.在常 压,恒温303.15K下,测定无水乙醇和甲醇纯溶液的折光率,将实 验结果列于表1中.从表1可以看出,测量值与文献值吻合良好. 表1303.15K时甲醇,乙醇溶液折光率的测定值与文献值 然后,按实验步骤对已配好的二元混合溶液进行折光率的 测定.为了检验实验方法的重现性,进行了四组平行实验,取其 平均值作为实验结果. 2.1.1乙醇一水双液系的折光率一组成模型 乙醇一水混合溶液的折光率如表2所示. 表2303.15K时乙醇一水溶液的折光率 续表 图1所示的是乙醇一水?昆合溶液折光率一组成的关系曲线 图.本实验是采用最小二乘法对数据进行拟合.最/J~_-2乘法是 一 种数学优化技术.它通过最小化误差的平方和寻找数据的最 佳函数匹配.利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据,并 使得这些求得的数据与实际数据之问误差的平方和为最小. 乙醇的摩尔分数 图1乙醇一水溶液折光率一组成关系曲线图 由图1可知,随着乙醇含摩尔分数的增加,折光率有规律的 上升,当乙醇的摩尔分数大于0.50时,折光率的变化趋于稳定, 基本保持在1.3600左右. 利用最小二乘法原理和自编的MATLAB程序,建立了乙醇 一 水溶液折光率一组成的最优关系模型为: n 30 =1.2943x一3.4244x+3.1068x,0.8925x一0.2476x +0.1918x+1.3311(R=0.9988) 2.1.2甲醇一水双液系的折光率一组成模型 甲醇一水混合溶液的折光率如表3所示.用最小二乘法对 甲醇一水溶液折光率进行拟合,得到了折光率一组成关系曲线, 如图2. 表3303.15K时甲醇一水溶液的折光率 2011年39卷第5期广州化工?105? 甲醇的摩尔分数 图2甲醇一水溶液折光率一组成关系曲线图 由图2可知,在甲醇的摩尔分数较小时,随着其数值的增 大,折光率增大;当摩尔分数在0.23左右时,折光率达到最大 值;之后,随着甲醇摩尔分数的继续增加,折光率迅速下降. 根据MATLAB程序,建立了甲醇一水溶液折光率一组成的 最优关系模型为: n=1.4474x一4.3818x+4.81l2X4—2.3318x+0.4753x 一 0.0146x+1.3260(R=0.9905) 2.1.3甲醇一乙醇双液系的折光率一组成模型 甲醇一乙醇混合溶液的折光率如表4所示.用最小二乘法 对甲醇一水溶液折光率进行拟合,得到了折光率一组成关系曲 线,如图3. 表4303.15K时甲醇一乙醇溶液的折光率 图3甲醇一乙醇溶液折光率一组成关系曲线图 由图3可知,乙醇溶液中有甲醇溶液存在时,折光率随着甲 醇摩尔分数的增大而降低,下降的值几乎与甲醇的摩尔分数变 化成正比. 根据MATLAB程序,建立了甲醇一乙醇溶液折光率一组成 的最优关系模型为: n K =0.7408x一2.2327x+2.4608x一1.2183x+0.2559x 一 0.0402x+1.3594(R=0.9980) 2.1.4模型的验证 为了验证模型的可信度,又进行了3组平行实验,取其平均 值.利用MATLAB软件和拟合的关系模型对实验结果进行预 测,并与实验值n”进行比较,如表5,7.结果表明,得出其 相对误差均小于0.08%,拟合的折光率一组成的关系模型在一 定程度上是有效而可行的. 表5乙醇一水溶液折光率一组成的模型预测值与实验值的比较 表6甲醇一水溶液折光率一组成的模型预测值与实验值的比较 表7甲醇一乙醇溶液折光率一组成的模型预测值与实验值的比较 (下转第119页) 2011年39卷第5期广州化工?l19? 表1连续测定l0次铅,镉含量 3.3样品分析及回收率测定 取四个不同生产企业的聚氯化铝样品,按试验方法进行操 作并进行回收率测定,试验结果见表2. 表2样品分析结果及回收率测定 3.4回归方程 在0.1mo]/L盐酸溶液中,按试验方法测定,先测定空白,再 加2mL样品,再加0.10mL铅镉混合工作液(连续加5次),分 别记录其峰高,计算得:铅的相关系数r=0.9992,回归方程为 Y:24.6X一0.2;镉的相关系数r=0.9990,回归方程为Y=19.5X +0.3. 3.5干扰离子试验 相对于1.0~g/40mL铅,镉离子而言,样品含有大量的铝离 子,经试验不干扰测定,50倍的铜,砷,铁,锌,锰,铬,汞均不干扰 铅,镉的测定. 4结论 每次测定应进行空白校正,如果样品中存在大量铜,铁离 子,可加0.1g抗坏血酸,消除干扰.通过测定精密度,回收率等 一 系列试验,用本方法连续测定水处理剂聚氯化铝中的铅,镉, 操作简单,快速,准确性高. 参考文献 [1]李秀玲,卢燕,周长利,等.络合物极谱吸附波测定微量铅[J].分析 化学,2000,28(5):652. 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