[發明專利]一種測量液體或膠體的蒸發焓方法及裝置

有效

• 申請號: 201210390143.9
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102928459A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 湯嶄;王亞軍;劉江強;方濤;孫海云;程永喜;周晶晶
• 申請（專利權）人: 北京航天凱恩化工科技有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

技術領域

本發明屬于材料物化性能測試技術領域，具體講，涉及一種測量液體或膠體的蒸發焓方法及裝置。

背景技術

對于液體和膠體，尤其是涉及液體和其蒸發的設備，蒸發焓是一類非常重要的物性參數，其定義為單位質量的液體或膠體在恒定的溫度下全部蒸發所吸收的總熱量，是物質的重要基礎物性之一，在生產、科研和設計中有重要的作用。

根據現有的技術，對于純凈的物質，蒸發焓可以通過測量其蒸氣壓的摩爾蒸發焓推算得到，但是在這個過程中存在較大的誤差，而對于混合物，通常需要復雜的推算得到，并且這種推算是假定其為理想混合狀態，忽略了液體之間的相互作用和活度，不可能達到準確的測量或估算。

由于測量條件的限制，很多物質的蒸發焓難以實際測量，在實測數據中也多是以正常沸點或298.15K下的數據為主，目前得到應用的是差示掃描量熱法來測量蒸發焓，這種方法能在一定的條件下測量常見液體，但是由于示掃描量熱的進樣量很小，通常只有10mg以下，對于易揮發的物質，在開始進行測試之前，其極少量的物質已經發生了大部分揮發，測試精度得不到保證。

隨著化學用品的快速發展，特別是精細化工以及各種化工材料在航天、軍事和民用領域的廣泛應用，某種物質的熱力學數據無法在文獻中查到，必須建立該組分的蒸發焓等熱力學參數的測試方法，為其應用提供基礎數據。

發明內容

本發明的發明目的在于提出一種測量液體或膠體的蒸發焓方法及裝置。

為了完成本發明的目的，采用的技術方案為：

本發明涉及一種測量液體或膠體的蒸發焓方法，其特征在于，所述方法采用微熱量熱儀測量待測液體或待測膠體在蒸發過程中吸收的熱量，并根據待測液體或膠體的質量計算得到其蒸發焓。

本發明的第一優選技術方案為：所述的待測液體或膠體在蒸發過程中吸收的熱量的測定方法為：

（1）將微熱量熱儀設定在測定溫度下，將微熱量熱儀的安全池作為蒸發焓的測試池；

（2）待熱流和溫度穩定后，稱量一定質量的液體樣品裝入到微熱量熱儀的安全池中，并進行密封；

（3）把裝好樣品的安全池放入微熱量熱儀爐體內，在安全池上部接口安裝真空裝置或加壓裝置；

（4）待熱流及溫度穩定后，開啟預設的測試程序，通過壓力調節裝置控制樣品蒸發速率為5～15mg/min，進行數據采集，利用微熱量熱儀測出在蒸發過程中吸收的熱量。

本發明的第二優選技術方案為：，樣品的添加量為50～1000mg，優選100～800mg，更優選200～400mg。

本發明的第三優選技術方案為：，接觸樣品的材質為化學相容的材質。

本發明的第四優選技術方案為：在步驟（3）中，所述真空裝置的安裝方法為：在安全池的上接口處連接壓力管線，在管線出口連接真空泵和真空調壓閥構成真空裝置；所述加壓裝置的安裝方法為：在安全池的上接口處連接壓力管線，在管線出口連接加壓氣瓶和壓力調壓閥構成加壓裝置。

本發明的第五優選技術方案為：在步驟（3）中，通過真空調節閥控制真空泵，使安全池內的真空度為0.1～0.8atm，優選0.5atm；通過壓力調節閥使安全池內的壓力為0.55atm。

本發明的第六優選技術方案為：對于飽和蒸氣壓大于0.8atm的樣品，先將安全池的蒸發口采用薄片密封，在測試前扎一小孔，再將安全池密封，所采用的薄片選用鋁膜或聚酯膜。

本發明的第七優選技術方案為：所述的蒸發焓的計算方法為：測量待測液體或待測膠體在蒸發過程中的熱流曲線圖，對熱流曲線圖進行積分，并對其取單位質量、再乘以其分子量，即得到蒸發焓的值。

本發明還涉及一種測量液體或膠體蒸發焓的裝置，所述裝置為微熱量熱儀的裝置，并在該裝置的安全池上接口處連接壓力管線，在管線出口連接真空泵和真空調壓閥構成真空裝置；所述加壓裝置的安裝方法為：在安全池的上接口處連接壓力管線，在管線出口連接加壓氣瓶和壓力調壓閥構成加壓裝置。

下面對本發明的內容做進一步的解釋和說明：

本發明中所提到的“化學相容性材質”是指在化學相容性表中相容性“極佳”或“良好”的兩種材料。