合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學 |
聯合大學 |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關新聞Info
-
> 液體表面張力系數的光學測量實驗裝置與方法
> 膜分析儀應用:膽固醇對 hBest1/POPC 和 hBest1/SM Langmuir 單分子層的
> 表面活性劑對煤塵潤濕效果的定量化研究
> 低張力氮氣泡沫體系的研制試驗油井組方案設計及結果分析
> 3種不同變質煤樣經濕法超細粉碎后煤顆粒表面張力變化(一)
> 牡蠣低分子肽LOPs雙重乳液制備、界面性質檢測及消化吸收特性研究(一)
> 糖基陽離子型雙子表面活性劑復配酸化壓裂用助排劑,可降低表面張力、快速返排
> ?馬蘭戈尼效應在生活的應用【舉例】
> 不同相對兩親面積的Janus顆粒在油氣表面性質和泡沫性能對比(三)
> 基于界面張力儀和電位儀分析SPF減水劑結構-性能關系(一)
推薦新聞Info
-
> 不同溫度和壓力下稠油混合體系的界面張力測量結果
> 最大氣泡壓法、滴體積法、懸滴法、Wilhelmy吊片法測定稠油-氣混合體系界面張力
> 稠油-氣混合體系界面張力預測的理論方法——等張比容法、密度泛函和線性梯度
> 界面張力與CO?混相驅采收率提升之間的關聯性研究
> 微尺度反射式表面光散射實驗系統數據處理與結果分析
> 微尺度反射式表面光散射實驗系統的研制與驗證
> 基于可控微通道的表面光散射法流體表面張力測量
> 油田采油及酸化用多功能解堵劑制備及作用
> GABA-維生素D神經保護組合物中中鏈甘油三酯與改性磷脂的界面張力研究
> 基于疏水締合聚合物的新型攜砂液:性能優化、降黏機理與現場試驗
各種測量ILs汽化焓對比:表面張力法、熱重法、簡單相加法、 基團貢獻法……(二)
來源:化工學報 瀏覽 1864 次 發布時間:2024-08-16
2估算法
2.1有效原子法
2005年,Kabo等[37]用Knudsen滲流法測出了[C4mim][Tf2N]的蒸氣壓,從而計算得到汽化焓,Kabo等基于有效原子的相加性提出式(9)計算298 K的汽化焓
式中,ni是分子或離子對中第i種原子的數量。
2.2沸點估計法
2005年,Rebelo等[36]將E?tv?s公式應用在ILs上,2006年,Kabo等[40]用這種方法估算了[Cnmim][Tf2N]系列ILs的汽化焓。
已知不同溫度下表面張力的數值,物質的臨界溫度Tc可以通過E?tv?s公式估算
式中,γ是樣品在溫度T下測得的表面張力;V是液體的摩爾體積;Tc是臨界溫度;k是經驗常數。將實驗值γ和V2/3的乘積相對于熱力學溫度T進行線性回歸,并獲得一條直線,從直線和截距的斜率,可以得到k和Tc的值。對于大部分有機液體來說,k大約為2.1×10-7J·K-1,而對于簡單熔鹽,k比較小,NaCl的k≈10-7J·K-1。
Rebelo等[36]認為ILs的沸點Tb可以用Tc估算
雖然Kabo等[40]用這種方法估算了ILs的汽化焓,但是他們認為這些公式是從分子液體中得出的,可能并不適用于ILs,因此他們在之后提出了表面張力法。
2007年,Tong等[68]使用這種方法推導了[C6mim][InCl4](1-甲基-3-己咪唑氯銦)的汽化焓為70.8 kJ·mol-1,小于表面張力法計算得到的ΔvapH298(171.8 kJ·mol-1)。
2.3簡單相加法
2008年,Verevkin[71]開發了一種基于經驗公式的簡單相加法來計算ILs的蒸發焓,該焓被分解為構成元素的主要成分和輔助成分的校正(基于結構上的特殊性,例如CF3基團或環狀結構的存在)
式中,ΔHi是第i種元素的貢獻;ΔHj是第j種元素的貢獻;nj是ILs中第j種結構校正的次數。
使用簡單相加法計算ILs的汽化焓直接簡便,因為它是經驗公式,因此不需要任何實驗輸入或昂貴的計算資源,這是一種獲得ILs熱力學性質的新方法,它將為支持從頭計算程序和分子動力學模擬技術提供有價值的數據,以便在分子基礎上理解ILs的熱力學性質。
2.4基團貢獻法
2012年,Zaitsau等[72]使用石英晶體微量天平法測量了具有相同陽離子1-乙基-3-甲基咪唑[C2mim]+和不同陰離子組成的一系列ILs,揭示了汽化焓和特定的陽離子與陰離子相互作用之間的關系。
在之前的工作中,Verevkin等[71]已經提出了用簡單相加法估算ILs蒸發焓,他們還建立了蒸發焓的經驗基團貢獻方程,盡管簡單,但與所研究流體的實驗結果差異不超過5 kJ·mol-1。在此基礎上,Zaitsau等[73]開發了一種簡單的基團貢獻方法來預測烷基咪唑類ILs的汽化焓,在這個工作中,他們參考了實驗結果和文獻數據,給出了每個基團的貢獻值,可以直接進行加和計算。
ILs的組合方式眾多,可能形成的ILs的數量巨大,因此,開發一種能夠用來預測未合成的ILs的物理化學性質的方法十分重要[73]。這種估算ILs汽化焓的方法簡單方便,廣泛地適用于包含咪唑陽離子的ILs,而可能不適用于其他體系的ILs。
3結論
本文綜述了測量ILs汽化焓的實驗方法和估算方法,估算法簡單方便,得到的汽化焓數據可以作為參考,而實驗法結果可靠,能夠為研究提供更準確的數據。其中,大部分實驗法需要在較高溫度條件下測量ILs的汽化焓,但是有很多ILs熱穩定性差,在高溫下容易分解,因此,對它們而言,用表面張力法來計算它們在298 K處的汽化焓是有必要的,但表面張力法只能計算室溫下的ILs汽化焓,而用其他方法可以得到ILs在沸點附近的汽化焓,這對認識它們的性質更為重要。
總而言之,本文介紹和評價了各種測量ILs汽化焓的方法,簡述其研究思路,并進行比較,有助于研究者選擇合適的方法進行研究。通過對ILs汽化焓的實驗測定,認識到簡單ILs的汽化焓并不高,在100~150 kJ·mol-1之間,這是一個新發現。此外,汽化焓的測定能夠為計算機模擬提供更多的數據,構建精確的分子模型,有助于深入了解ILs的性質,從而預測ILs的行為。從工業上看,汽化焓與物質的蒸餾、吸收、溶解等過程均相關,ILs汽化焓數據的確定有助于將來能夠改進ILs的合成路線,拓展ILs的應用。





