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学兔兔 14 CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计2009，19(5) 非电解质水溶液的密度计算 石玉冰 李清霞 濮阳职业技术学院 濮阳 457000 王双成 河南广播电视大学 郑州 450008 摘要 根据对非电解质水溶液密度实验数据的分析，考虑组分的临界参数和溶液中氢键的影响，导 出了二元和多元非电解质水溶液密度的关联式。利用本文关联式计算了7个二元水溶液体系440个数据点 的密度，总平均相对误差0．515％；计算了5个三元水溶液体系194个数据点的密度，总平均相对误差为 0．405％。计算准确性优于Campbell等人的关联式。使用本模型可由手册查到的纯物质的临界参数和密度等 数据，预测非电解质水溶液的密度。 关键词 密度 非电解质 水溶液 关联 液体的密度是物质重要的性质，是许多工程设 1 液态非电解质与水混合过程的体积变化 计中不可缺少的物性数据。液体混合物的密度对于 超额体积、偏摩尔性质等热力学性质的计算及溶液 以1 kg物料为基准，两种液体物质混合过程 理论的研究更为重要。液体混合物特别是含水液体 的体积变化计算式为： 混合物的密度，计算方法还不多，修正的Rackett方 AV=1000／o 一1000w1／_p1—1000 W2／lp (1) 程【 具有较高的计算精度，但对于存在缔合作用的 式中，△ 为混合过程的体积变化，cm ／kg；P 物质，结果伊环满意，而且一般需要实验数据拟合 为混合液的密度，g／cm ；P 和P：分别为组分1 的方程参数zRA。Campbell等_2 将z眦改为温度的函 和组分2的密度，g／cm ； 和 分别为组分1 数zR^=仪+B(1-Tr)，准确度有较大的改善，但计 和组分2的质量分率。 算时仍需要与物质种类有关的方程参数 和13。 根据文献 的实验数据，表1、表2和表 本文根据对非电解质水溶液密度的实验数据 3分别列出了乙醇与水、乙酸与水及甲醇与乙醇 及其特性的分析，导出二元和多元非电解质水溶 混合过程的体积变化。 液密度的关联式。 表1 液体乙醇与水混合过程的体积变化 (cm ／kg) ·石玉冰：讲师。1995年毕业于河南师范大学化学系，2004年获物理化学硕士学位。研究方向为化工热力学性质及化工计算。 联系电话E—mail：pyddsyb@sohu．com。 学兔兔 石玉冰等 非电解质水溶液的密度计算 l5 由表中的数据可见，液体非电解质混合时， 积，cm3／mol；Pc为临界压力，MPa；Zc为临界压 混合过程体积变化很小，一般情况下可以忽略不 缩因子；‘1)为偏心因子；M为摩尔质量，g／mol； 计；而液态非电解质与水混合时，其体积变化比 AU、，为蒸发内能，J／tool；AUv=AHv—lit，AHv为 较显著。 蒸发潜热，J／／mol；R为气体常数，8．314 J／tool； 下标1和下标2分别为水和非电解质。