实际气体状态方程

自从1873年van der Waals提出他著名的实际气体状态方程以来,至今有关实际气体的状态方程已提出近二百种。这些状态方程形式琳琅满目,各具特色。此处拟对有关实际气体状态方程的几项基本问题作一整理和综述。     

压缩因子与气体可压缩性

实际气体的可压缩性与其压缩因子的大小没有直接的关系，而由它的压缩因子在一定温度下对压力的偏导数来决定。盲从地数越小，它的可性就越大。     

谈压缩因子图的教学

压缩因子图主要用于对实际气体的计算,它是霍根-瓦特森(Hovgen-Watson)根据气体所遵循的共同函数关系即Z=f(Pr,Tr),对多种有机和无机气体进行测定,取其平均值绘制而成的.该图能在相当大的压力范围内得到比较满意的结果,所以在工业上有很大的实用价值,特别是对于高压气体的计算.与实际气体状态方程相比较,用压缩因子图计算气体的P、V、T性质不仅方便,而且所得的数据也较为准确.此外,还可以利用类似的图形来计算逸度、比热、焓等热力学函数.笔者认为压缩因子图是物理化学课程中不可忽视的一个组成部     

分子间van der Waals能的估算方法

本文采用Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势能公式推导了气体分子内压力的表达式，进而得到用ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ系数ａ、ｂ表达的实际气体分子间的ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ能，即Ｄ＝１０ａ／９πｂ。对一些气体进行了计算，并与实验结果进行了对比。     

液化石油气自然气化钢瓶中组分变化的模拟计算

根据化学相平衡原理、质量守恒定律和实际气体状态方程，建立了液化石油气自然气化过程气相和液相组分变化理论计算的模型，可对多组元LPG自然气化过程中各组分的变化进行准确的计算，同时可计算组分变化引起饱和蒸气压、热值、华白数和燃烧势的变化。     

“可再生能源与氢能技术”重点专项中储氢瓶技术指标工程分析

针对“可再生能源与氢能技术”重点专项中储氢瓶技术指标展开工程分析，根据真实气体的工作状况，采用多种状态方程进行质量衡算，并对不同的计算方法、适用条件进行了具体分析，对衡算结果进行了汇总和比较，把学科前沿、产业技术最新发展成果融入教学设计，符合主题大概念统领的项目式学习要求，可以作为实际气体质量衡算课程设计的新素材。     

用于实际气体的FORTRAN计算程序

本文根据J.D.Vander Waals气体状态方程式(P+aN~2/V~2)(V-bN)=NRT给出一个计算单一实际气体P、V、T、N的程序。用FORTRAN语言编制,结构简单,通用性强,用户可随时查找所需要的气体常数值a和b值,不必花时间到别处查寻这些常数。本程序中使用DATA语句把34种气体的a、b值赋给了一个双精度变量数组,并设有整型变量,便于用户在实验条件改变时需要重新计算原来那个量或别的量时,可利用整型变量来控制再次进行选择。从输入数据到输出结果,只需20秒钟,几分钟内可得到许多组计算结果。本程序除了可以计算单一实际气体外,对不同种气体的a、b采取数学组合后,可用来计算混合实际气体。     

应用化学专业化学教学基本内容

Ⅰ１气体（注：普通物理如未讲,则应补上）理想气体与实际气体气体分子运动论２化学热力学基础（１）热力学基本概念状态函数准静态过程平衡态（２）热力学基本定律热力学第一定律功热内能焓热容热力学第二定律熵及熵变计算熵增加原理有序和无序热力学第三定律规定熵（３...     

担体负载单壁碳纳米管采样吸附剂的制备及其性能研究

将单壁碳纳米管负载于白色101担体上,制备了新型采样吸附剂S101.利用扫描电镜可观察到在101担体表面包覆的碳纳米管,粒度分布测试表明其粒径在180～250 μm之间; 通过BET(Brunauer emmett teller)吸附测得新型采样吸附剂的比表面积为16.8 m2/g,与Tenax TA大致相当; 热重实验表明, 其可耐400 ℃高温.采集不同湿度和储存不同的时间的样品, 测试回收率,采用冲洗色谱法分别测定常见挥发性有机化合物对S101的穿透体积,以及测试不同采样管的采样重现精度和分布体积对值,表明新型采样吸附剂具有湿度影响小、储存稳定的特点,对典型挥发性有机化合物都有较大的穿透体积,采样合格率达到100%.此吸附剂不仅保留了单壁碳纳米管原有优良的吸附性能,而且有效改善了单壁碳纳米管吸附管采样透气性,显著提高了采样精密度,可以广泛应用于实际气体样品采集.     

质量流量对超临界裂解反应过程的影响研究

燃料质量流量是发动机热管理系统的重要控制参数。为了研究质量流量对冷却通道内燃料复杂反应过程的影响,本文基于实际气体状态方程建立了耦合详细反应机理的一维流动反应数学模型。利用该模型对质量流量0.8 g·s~(-1)、1.0 g·s~(-1)、1.2 g·s~(-1)条件下碳氢燃料在总长1.0 m通道内的吸热裂解反应进行了计算分析,结果显示由于裂解反应与流体热物性及流速存在耦合关系,燃料停留时间沿流动方向呈非线性分布。不同质量流量条件下燃料的局部停留时间在距通道进口约0.3～0.4 m处出现等值现象。质量流量较小时燃料在通道内的具有较长的总停留时间,但在主要反应阶段的局部停留时间缩短,这主要是由于裂解反应引起密度降低所致。同时,本文引入了敏感性分析方法,分析了不同质量流量时各裂解反应产物产率对质量流量变化的敏感性。结果显示,C_3H_8、C_4H_8、C_4H_(10)、C_(5+)、CC_(5+)五种裂解产物的产率对质量流量的敏感性系数在燃料裂解率较低时为负值,在高转化率时为正值,并且C_2H_2的敏感性系数绝对值始终最大。     

标定罩使用对气体报警器检定结果的影响

为指导检定人员在气体报警器检定时对气体标定罩的正确使用,对标准罩、大罩、小罩、不带罩4种情况进行试验,并对气体报警器检定结果的绝对误差、响应时间、重复性等参数进行对比分析。结果表明,在满足绝对误差±5%FS之内、响应时间不大于60 s、重复性不大于2%的技术指标要求时,使用标准罩能够得到更准确、稳定、符合现场模拟真实数值的检定结果。该研究有利于提高气体报警器检定结果的准确性。     

Note on the Net Retention Volume in Chromatography with a Real Gas as a Carrier

The problem of the calculation and interpretation of the net retention volume with a real gas as carrier is revisited. The properties of the carrier are described by a first order virial equation of state. The net retention volume of a solute is related to the mean flow rate of the carrier, therefore determination of the mean flow rate of a real gas carrier is reviewed. It is shown that the mean flow rate cannot be calculated from the mean column pressure. With a real gas carrier the local capacity factor depends on the local pressure of the real gas. The basic relationship between the net retention volume and the function describing this pressure dependence is also reviewed. Precise formulae as well as practical approximations are presented for the calculation of the mean flow rate, of the mean column pressure, and of a representative pressure related to the mean capacity factor.     

全盘自动化气相色谱仪单纯形寻优

自行研制的全盘自动化气相色谱仪在通用计算机的支持下,通过单纯形自动寻优,在色谱专家水平上建立了分析样品的最佳气相色谱分析方法。     

固相微萃取气相色谱法测定饮料中山梨酸和苯甲酸

采用溶胶凝胶聚甲基苯基乙烯基硅氧烷萃取头萃取饮料中山梨酸和苯甲酸,用直接固相微萃取与气相色谱联用进行测定,通过试验确定了萃取时间、酸度等萃取条件。山梨酸和苯甲酸的浓度在0.2～40μg/mL范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9988,0.9989,检出限分别为0.0332,0.00320μg/mL,饮料样品和加标样品测定结果的相对标准偏差为4.18%～7.03%(n=3),两个添加水平的加标回收率为80.5%～96.5%。该方法灵敏度比传统的液–液萃取气相色谱法高。     

Identifying Optimal Zeolitic Sorbents for Sweetening of Highly Sour Natural Gas

Raw natural gas is a complex mixture comprising methane, ethane, other hydrocarbons, hydrogen sulfide, carbon dioxide, nitrogen, and water. For sour gas fields, selective and energy‐efficient removal of H₂S is one of the crucial challenges facing the natural‐gas industry. Separation using nanoporous materials, such as zeolites, can be an alternative to energy‐intensive amine‐based absorption processes. Herein, the adsorption of binary H₂S/CH₄ and H₂S/C₂H₆ mixtures in the all‐silica forms of 386 zeolitic frameworks is investigated using Monte Carlo simulations. Adsorption of a five‐component mixture is utilized to evaluate the performance of the 16 most promising materials under close‐to‐real conditions. It is found that depending on the fractions of CH₄, C₂H₆, and CO₂, different sorbents allow for optimal H₂S removal and hydrocarbon recovery.     

修饰LB膜法制备的PEDOT薄膜对HCl气体气敏性的影响

以二十烷酸(AA)LB膜为模板, 通过3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)单体在LB膜亲水基团间聚合, 采用垂直拉膜方式在叉指电极上制备了不同层数的AA/PEDOT膜, 并对HCl气体在AA/PEDOT复合LB膜中的作用进行研究, 结果表明, 膜厚、处理温度、拉膜膜压对AA/PEDOT复合LB膜的HCl气体敏感性能有不同程度的影响. 在较小气体体积分数范围(20～60 μL/L)内, AA/PEDOT多层有序膜对气体表现出非线性响应特性, 而在较高浓度范围内则表现出线性响应特性. AA/PEDOT复合LB膜对30 μL/L HCl气体的响应时间约为20 s, 远快于普通PEDOT旋涂膜(约为80 s), 同时在膜压达到45 mN/m时, AA/PEDOT膜的敏感性能反而下降. 敏感机理解释为电子在PEDOT共轭系统和氧化性气体间的转移.     

脉冲电势调制型电化学气体传感器

根据暂态电化学原理 ,使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术和数据采集、处理功能 ,提出并建立了一类全新的集信号提取、处理与结果显示等功能于一体的“脉冲电势调制型气体传感器” .在优化传感器性能及其新的功能开发和集成方面取得了重要进展 ,是一类为常规电化学气体传感器无法比拟而有发展前景的暂态电化学多组份气体传感器 .     

毛细管气相色谱法测定香烟烟气中苯酚

建立毛细管气相色谱法(FID)测定香烟烟气中苯酚含量的方法。用5 mL磷酸三丁酯–三乙酸甘油酯混合液(体积比为1∶150)为吸收剂收集香烟烟气中苯酚,用毛细管气相色谱法(FID)测定烟气吸收液中苯酚含量。苯酚的质量浓度在1.6~160 mg/L的范围内与色谱峰峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数r=0.999 5,方法的检出限为0.2 mg/L。加标回收率在91%~107%之间,测定结果的相对标准偏差为2.1%~4.3%(n=5)。该方法简单可行,可以满足烟气中苯酚含量的分析要求。     

气相色谱-串联质谱法快速测定鸡肉组织中氯羟吡啶残留量

采用气相色谱-串联质谱法快速测定鸡肉组织中的氯羟吡啶残留,样品经乙腈-水提取,冷冻脱脂后,直接以丙酸酐衍生,采用气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)进行分析,多反应监测(MRM)模式检测。结果表明,氯羟吡啶在0.5~40 ng/m L浓度范围内呈良好的线性关系,方法的定量下限为5.0μg/kg,回收率为101.5%~111.8%,相对标准偏差(RSD)小于7.7%。该方法简便、快速、灵敏度高,重现性好,可用于鸡肉组织中氯羟吡啶的快速确证检测。     

气体非色散红外传感器研究进展

准确检测气体在现代战争、航空航天和应急救援等行动中起着至关重要的作用。非色散红外传感器是一种通过特定波长的气体红外特征吸收来定性、定量检测气体的传感器,具有实时检测、检测范围广、维护成本低和使用寿命长等优点。该文对气体非色散红外传感器的原理、仪器结构及其应用进行了综述,同时对气体非色散红外传感器的发展趋势进行了展望。