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不同有機(jī)溶劑對(duì)離子液體密度、表面張力和導(dǎo)熱系數(shù)的影響
來源：東北電力大學(xué) 瀏覽 737 次 發(fā)布時(shí)間:2024-09-10
離子液體作為一種新型綠色溶劑，具有無色透明、無味、導(dǎo)電率高和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。但是，離子液體具有較高的粘度，限制了其在工業(yè)上的廣泛的應(yīng)用，而加入有機(jī)溶劑可以降低離子液體本身的粘度。目前，離子液體熱物性數(shù)據(jù)稀少，所以本文測(cè)量了離子液體及其與有機(jī)溶劑混合物的密度、表面張力和離子液體二元體系導(dǎo)熱系數(shù)，并計(jì)算了相關(guān)熱力學(xué)性質(zhì)，研究了不同有機(jī)溶劑的存在對(duì)離子液體密度、表面張力和導(dǎo)熱系數(shù)的影響，為離子液體在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要參考。
本文主要研究為:首先，通過U型管振蕩法測(cè)量了9種離子液體及其與有機(jī)溶劑混合物在常壓下和溫度293.15K-363.15K范圍內(nèi)的密度，并將測(cè)量的9種離子液體及其與有機(jī)溶劑混合物的實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行關(guān)聯(lián)，得到其密度計(jì)算式。其中[BMIM][PF_6]、[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC的實(shí)驗(yàn)值和關(guān)聯(lián)式計(jì)算值最大相對(duì)偏差分別為-0.018%、-0.005%、-0.017%、-0.020%、-0.008%、-0.018%、-0.022%、0.008%、-0.043%，平均絕對(duì)偏差分別為0.008%、0.003%、0.007%、0.009%、0.002%、0.008%、0.010%、0.006%、0.011%。然后，通過毛細(xì)上升法測(cè)量了上述9種離子液體及其與有機(jī)溶劑混合物在常壓下293.15K-333.15K溫度范圍下的表面張力，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，得到其表面張力計(jì)算式。
其中[BMIM][PF_6]、[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC的實(shí)驗(yàn)值和關(guān)聯(lián)式計(jì)算值最大相對(duì)偏差分別為0.21%、0.18%、-0.12%、0.57%、0.09%、-0.09%、-0.36%、0.13%、0.18%，平均絕對(duì)偏差分別為0.12%、0.09%、0.07%、0.27%、0.05%、0.05%、0.16%、0.07%、0.1%。
最后，通過瞬態(tài)熱線法實(shí)驗(yàn)測(cè)量了上述6種離子液體二元體系[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC在0.1MPa-12MPa、293.15K-373.15K溫度范圍下的導(dǎo)熱系數(shù)。并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，得到其導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算式。其中[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC的最大相對(duì)偏差分別為0.13%、0.03%、-0.03%、0.12%、0.14%、-0.05%，平均絕對(duì)偏差分別為0.03%、0.02%、0.02%、0.07%、0.08%、0.03%。