水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p><b>　　化學(xué)工程與工藝</b></p><p>　　水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究</p><p>　　一、選題的背景、意義</p><p>　　甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇均是有機合成的重要基本原料，四者均為同系物，其中又以正

2、丙醇和異丙醇為同分異構(gòu)體，工業(yè)生產(chǎn)對其純度要求很高，所以對它們的性質(zhì)的研究顯得尤為重要；測定二元體系體積性質(zhì)的研究是化工熱力學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域也是化工設(shè)計的基礎(chǔ)工作和重要課題。該研究涉及醫(yī)藥、石油精煉、能源、生物學(xué)、材料學(xué)、冶金、高分子化學(xué)、染料、甚至國防科學(xué)以及武器制造，因此，二元體系體積性質(zhì)的研究得到了廣泛的關(guān)注。通過對水+醇二元體系體積性質(zhì)的研究可以為含醇類的體系性質(zhì)的研究和分離設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息。隨著體積性質(zhì)研究的深入為企

3、業(yè)和工廠帶來了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。有越來越多的國內(nèi)外學(xué)者對這方面做了深入廣泛的研究，其中極具代表性與影響力的文章有陳樹大教授的“醇+N-甲基哌嗪二元體系熱力學(xué)性質(zhì)的研究”；陳樹大，宗漢興的“（乙醇，異丙醇）+N-甲基哌嗪二元體系在101.3kPa下的氣液平衡”；顧飛燕，方文軍的“Density and Refractive Index at 298.15K and Vapor-Liquid Equilibria at 101.3k

4、Pa for Binary Mixtur</p><p>　　二、相關(guān)研究的最新成果及動態(tài) </p><p>　　通過前人的努力和所做的大量工作，溶液相平衡和溶液熱力學(xué)領(lǐng)域的研究有了長足的發(fā)展，大量的相關(guān)數(shù)據(jù)得以匯編成冊，相關(guān)數(shù)據(jù)也越來越精確，實驗的方法也不斷得到改進，目前該領(lǐng)域較為前沿的研究是圍繞N-甲基哌嗪等哌嗪系列新產(chǎn)品展開的，N-甲基哌嗪等哌嗪列新產(chǎn)品的合成、性質(zhì)、工藝應(yīng)用都受到很

5、大的重視。它是新一代廣譜抗菌藥物—氧佛沙星和氯氮平的中間體，也用于合成燃料和殺蟲劑，在聚胺酯泡沫塑料、含硫聚酯、聚環(huán)氧四氟乙烷等高分子產(chǎn)品的生產(chǎn)中也有不少應(yīng)用。該物質(zhì)具有獨特的結(jié)構(gòu)和生物活性，使它可以作為生化模型分子，它也可以通過環(huán)上的氮原子與金屬表面鍵合，有效的抑制金屬在水或醇溶液中的腐蝕。N-甲基哌嗪容易與水、醇類等溶劑互溶，研究N-甲基哌嗪與水、醇類組成的體系的體積性質(zhì)、相平衡性質(zhì)對于深入了解N-甲基哌嗪的熱力學(xué)特征以及上述相關(guān)的

6、開發(fā)研究都有理論意義和實際價值。溶液體積性質(zhì)的研究在 不斷的發(fā)展中，溶液體積性質(zhì)的研究在日常生產(chǎn)生活中起著及其重要的作用，例如在海水淡化中，可以利用密度對海水淡化過程及程進行監(jiān)測，密度是溶液的基本熱力學(xué)性質(zhì)之一，密度可以用來估算溶液的表觀摩爾體積、立方膨脹系數(shù)及壓縮系數(shù)等。通過測定</p><p>　　三、課題的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、研究難點及預(yù)期達到的目標(biāo)</p><p&g

7、t;　　此次實驗采用密度計來測量水+醇二元體系的體積性質(zhì)，密度計是測定液體密度最迅速簡便的方法，適用于精度要求一般的式樣。密度計的設(shè)計原理是來自于阿基米德定律，密度計的使用方法極為簡便，將試樣倒入清潔干凈的玻璃圓筒中，然后將密度計輕輕放入圓筒中，使用時因避免產(chǎn)生氣泡，密度計不能碰壁，碰底。在密度計停止擺動后進行觀察，視線從水平位置觀察試樣彎月面下緣進行讀數(shù)，通過所得數(shù)據(jù)進行計算已獲得實驗數(shù)據(jù)。多數(shù)密度計的構(gòu)造如圖1所示．它是用密封的玻璃

8、管制成的．ＡＢ段的外徑均勻，是用來標(biāo)刻度線的部分，ＢＣ段做成內(nèi)徑較大的玻璃泡，ＣＤ段的玻璃管做得又細(xì)又長，最下端的玻璃泡內(nèi)裝有密度很大的許多小彈丸（如鉛丸）或水銀等． </p><p>　　密度計是物體漂浮條件的一個應(yīng)用，它測量液體密度的原理是根據(jù)阿基米德原理和物體浮在液面上的條件設(shè)計制成的．設(shè)密度計的質(zhì)量為ｍ，待測液體的密度為ρ，當(dāng)密度計浮在液面上時，由物體浮在液面上的條件可知：密度計受到液體的浮力等于它所受

9、的重力，即　Ｆ?。剑恚纾—ジ鶕?jù)阿基米德原理，密度計所受的浮力等于它排開的液體所受的重力，有　Ｆ浮＝ρｇＶ排，　由上面兩式可得　ρｇＶ排＝ｍｇ，　即ρ＝ｍ／Ｖ排．　　　?、佟—蘑偈娇煽闯?，待測液體的密度與密度計排開液體的體積成反比．液體的密度越大，密度計排開液體的體積就越小，不同密度的液體在如圖1所示的密度計的玻璃管ＡＢ段的液面位置是不同的．若根據(jù)①式計算，預(yù)先在玻璃管ＡＢ段標(biāo)上刻度線及對應(yīng)的數(shù)值，就很容易測量未知

10、液體的密度了．ＡＢ段截面均勻是為了便于標(biāo)度（批量生產(chǎn)時刻度線印制在紙上，固定在AB段玻璃管內(nèi)）；下端ＤＥ段的玻璃泡內(nèi)裝有密度很大的彈丸是為了讓密度計的重心盡量下移；ＢＣ段的玻璃泡做得較大是為了讓密度計浮在液面上時其“浮心”（浮力的作用點，即密度計浸在液體中液面以下部分的幾何中心）盡量上移；而ＣＤ段的玻璃管做得細(xì)而長是為了增大重心和“</p><p>　　四、論文詳細(xì)工作進度和安排</p><p

11、>　　1、2010年11月20日：接受畢業(yè)論文設(shè)計任務(wù)書，準(zhǔn)備論文前期工作；</p><p>　　2、2010年12月20日：完成文獻綜述;</p><p>　　3、2011年3月3日：完成開題報告；</p><p>　　4、2011年3月15日：完成外文翻譯；</p><p>　　5、2011年3月16日-4月25日，實驗室進行實驗，

12、取得實驗數(shù)據(jù)和相應(yīng)結(jié)果；</p><p>　　6、2011年4月28日-5月10日：完成畢業(yè)論文；</p><p>　　7、2011年5月10日-5月23日：準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。</p><p><b>　　五、主要參考文獻</b></p><p>　　[1] 陳樹大，方文軍，宗漢興.（乙醇、異丙醇）+N-甲基哌嗪二元體系在1

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