[發(fā)明專(zhuān)利]物質(zhì)表面性質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810232896.0
• 申請(qǐng)日: 2008-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101393238A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李航;朱華玲;侯捷;吳勞生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/00;G01R29/24;G01R19/08;G01R29/12;G01N33/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙榮之

1.物質(zhì)表面性質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)對(duì)待測(cè)物表面進(jìn)行飽和處理；

2)將經(jīng)過(guò)飽和處理的待測(cè)物與含指示電解質(zhì)的溶液混合，所述指示電解質(zhì)溶液中包括至少一種二價(jià)金屬陽(yáng)離子A²⁺和一種一價(jià)金屬陽(yáng)離子B⁺；

3)待步驟2)所得混合物離子交換平衡后，獲得所述混合物的本體溶液中指示電解質(zhì)陽(yáng)離子及氫離子的平衡濃度值，獲得指示電解質(zhì)陽(yáng)離子及氫離子的平衡濃度值的方法包括如下步驟：

31)測(cè)定所述本體溶液中H⁺、B⁺和A²⁺的活度值a_H、a_B和a_A；

32)將步驟31)所得的活度值作為濃度初始值，通過(guò)以下步驟進(jìn)行迭代運(yùn)算，得到B⁺、A²⁺和H⁺的活度系數(shù)和濃度：

321)將步驟31)所得的活度值作為各離子濃度初始值，通過(guò)以下式運(yùn)算，得到體系的離子強(qiáng)度：

式中I_i是第i次迭代時(shí)的離子強(qiáng)度，?是第i次迭代時(shí)的H⁺濃度，?是第i次迭代時(shí)的B⁺濃度，?是第i次迭代時(shí)的A²⁺濃度；

322)根據(jù)離子強(qiáng)度，通過(guò)下式計(jì)算得到B⁺、A²⁺和H⁺的活度系數(shù)：

式中，?和?分別是第i次迭代時(shí)H⁺、B⁺和A²⁺的活度系數(shù)，T是溫度；

323)根據(jù)步驟322)所得活度系數(shù)，通過(guò)下式計(jì)算得到H⁺、B⁺和A²⁺的平?衡濃度值：

式中，?和?分別是第i次迭代時(shí)H⁺、B⁺和A²⁺的平衡離子濃度；

4)將步驟3)所得指示電解質(zhì)陽(yáng)離子濃度值代入下式進(jìn)行運(yùn)算，獲得物質(zhì)表面電位?

式中，?是物質(zhì)表面電位，R是氣體常數(shù)，T是溫度，F(xiàn)是Faraday常數(shù)；?是待測(cè)體系溶液中B⁺的初始濃度，它等于所加該離子的摩爾數(shù)除以水總體積；?是待測(cè)體系溶液中A²⁺的初始濃度，它等于所加該離子的摩爾數(shù)除以水總體積,是交換反應(yīng)平衡時(shí)本體溶液中B⁺的濃度，?是交換反應(yīng)平衡時(shí)本體溶液中A²⁺的初始濃度,β_A是含“B⁺+A²⁺”的體系中與A²⁺水化半徑有關(guān)的A²⁺的相對(duì)有效電荷系數(shù)；β_B是含“B⁺+A²⁺”的體系中與B⁺水化半徑有關(guān)的B⁺的相對(duì)有效電荷系數(shù)，利用步驟32)迭代運(yùn)算中離子強(qiáng)度的最后值I，由下式計(jì)算有效電荷系數(shù)：

2.如權(quán)利要求1所述的物質(zhì)表面性質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：步驟4)之后，還包括如下步驟：

5)根據(jù)步驟4)所得表面電位值，獲得物質(zhì)的比表面積。

3.如權(quán)利要求2所述的物質(zhì)表面性質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：步驟5)中，根據(jù)步驟4)所得表面電位值，通過(guò)下式計(jì)算物質(zhì)的比表面積：

式中，V是水的總體積，單位l；S是比表面積，單位dm²/g；κ是Debye-Hückel?參數(shù)，單位dm^-1，并由下式計(jì)算：

式中，ε是介質(zhì)介電常數(shù)，水的ε＝8.9×10^-10C²/Jdm，?是交換反應(yīng)平衡時(shí)本體溶液中H⁺的初始濃度。

4.如權(quán)利要求2所述的物質(zhì)表面性質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，其特征在于：步驟5)還包括如下步驟：

根據(jù)步驟4)所得表面電位值，獲得物質(zhì)的表面電荷密度。