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热动力学方法的研究_流动混合法的理论和方法.pdf
V o l. 19 高 等 学 校 化 学 学 报 N o. 6 1 9 9 8 年 6 月 CH EM ICAL JOU RN AL O F CH IN E SE U N IV ER S IT IE S 938～ 94 1 热 动 力 学 方 法 的 研 究 ( ) ——流动混合法的理论和方法 刘 义 谭晓峰 汪存信 颜承农 宋昭华 屈松生 (武汉大学化学系, 武汉, 430072) 摘要 通过对流动体系物理模型的分析, 推导出在L KB 2277 生物活性检测仪上, 采用流动混合 方式进样条件下适用的热功率与流速关系, 并用计算机回归分析处理, 同时求出反应的反应焓变 和速率常数. 将此方法运用于乙酸乙酯的皂化反应, 得到了满意的结果. 关键词 热动力学, 二级反应, 流动混合法 分类号 642. 3 O 随着各种高灵敏度热量计的出现, 使热化学的研究由过去的某些典型化学反应扩展到各 种慢反应、焓变很小的反应以及生物过程的热效应. 由于微量热计 自动化程度的提高以及采 用新的实验方法, 不仅可以从静态的观点, 而且可以从动态的观点来研究这些反应过程. 从 而使热化学方法研究化学动力学问题成为可能, 促进了热化学动力学的发展. 它为化学动力 学的研究开辟了另一条途径. 因为热量变化的本身就提供了反应的微观信息, 故为反应机理 的确定提供了有用的证据. 虽然这方面的工作国内外已有报道[ 1～ 4 ] , 但是对于用流动量热法 研究反应动力学方面的报道却很少, 所涉及的有关方法的理论分析还不完善. ( ) 本文通过分析流动体系的物理模型 图 1 , 建立了流动混合方式进样条件下适用的热功 率与流速的关系, 根据这些理论方程提出了一种热动力学研究方法. . 1 - F ig Schema t ic d iagram of f low m ixed m ethod 1 流动混合法的基本理论 假定有二级反应体系: k r A + B C + D 设 、 分别为从混合池流出的 、 反应物的浓度, 不妨令 ≤ . 对于不特别快的反应, c1 c2 A B c1 c2 ′ ′ ′ ′ ( ) ( ) 可以认为: = + = , = + = , 而产物浓度为 0. c1 F 1c1 F 1 F 2 F 1c1 F c2 F 2 c2 F 1 F 2 F 2 c2 F 反应达到稳态后, 反应池体积元内A 的物料衡算: 单位时间流进 dV 的A 的量+ 单位时 收稿 日期:
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