文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
表面活性剂对水合物生成过程影响机理的初步研究
姓名:袁吉
申请学位级别:硕士
专业:流体力学
指导教师:李金平
20090420
,表面活性剂被广泛采用,因为表面活性剂的加入使得水合反应物的两相界面张力降低,水合反应物两相之间扩散阻力减小,客体分子在水中的溶解度和过饱和度增大,水合反应的诱导时间缩短,从而加速了水合物的生成。因此在水合物技术的研究中,关于表面活性剂在水合物技术中应用的研究成果占有很大比重,这些研究成果主要集中在水合物生成和分解动力学以及相平衡条件方面。为了初步揭示表面活性剂对水合物生成过程的影响机理,本文就表面活性剂在水合物生成过程的影响作了以下定量的研究。表面活性剂溶液的表面张力在其浓度为弊钚。员疚脑.℃范围内,以水合物实验中常用的表面活性剂蚐为研究对象,利用界面张力仪测定了浓度为常温下的下的表面活性剂溶液与的界面张力以及与的界面张力,并就表面活性剂对水/的界面张力的降低程度作了定量研究,发现表面活性剂在临界胶束浓度下能有效地降低水合反应物的两相界面张力。这三种表面活性剂对降低淞较嘟缑嬲帕πЧ飨裕砻婊钚约恋募尤胧笻相界面张力降低至原来的ィ隨和啾龋琒越档虷较嘟缑嬲帕Φ男Ч詈茫狈⑾諬谋砻嬲帕υ嘉O嗤度下水的表面张力的%。温度是影响表面活性剂囊桓龊苤匾R蛩兀谒戏从χ械奈露扔通常测定钡奈露却嬖诮洗蟮牟钜欤虼巳范ㄋ衔锷晌露认碌腃非常必要。所以本文又以蚐@舛瞬煌ǘ缺砻婊钚约寥芤在不同温度下的表面张力,。水合反应中客体相不同,相平衡条件也不同,为了使实验结果更广泛适用于水合物技术的研究及应用,本文又以@玫绲悸室遣舛~℃范围内芤涸诓煌露群团ǘ认碌牡绲悸剩⑶蟮昧嗽~℃温度范围内腃和温度的解析关系。关系式为:口,,
从而可以得到在一个较大温度范围内表面活性剂的担故笛榻峁梢应用于不同的水合物实验。在此温度范围内,腃存在着一个极小值,。通过分析实验结果我们知道:表面活性剂的加入,使水的表面存在一个定向排列的吸附层,非极性基团朝着水面以上,使得表面活性剂溶液的表面张力急剧降低;由于吸附层的存在,使水合反应中的非极性客体分子被大量粘附在表面活性剂分子的非极性基团上,通过布朗运动带入到溶液,从而增大了水合反应中客体相在水中的溶解度;随着客体相在水中溶解度的增大,客体相与水的接触面积增大,从而促进了水合反应的快速进行。~℃范围内腃和温度的解析关系。关键词:气体水合物;表面活性剂;临界胶束浓度;表面张力;电导率本文的创新点及其意义在于:表面活性荆对水合物生成过程影响机理的初步研究
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储繇李雹慨干翩签名彳兮干作者签名:袁吉日期:护擗‘月,日期:矽释翴,日兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明学位论文版权使用授权书原创性声明得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。移月本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。,.
第绪论气体水合物概述早在年,英国化学家在实验室中首先发现气体水合现象,但是直到瓴庞蒁岢隽恕捌逅衔铩闭庖桓拍睢=昀矗逅合物技术日益受到国际能源界的重视。自暌岳匆丫倏N宕未笮凸驶议,专门讨论天然气水合物作为潜在新能源和新技术开发的发展前景。美国、日本、挪威等发达国家已投入了大量的人力、物力进行有关的基础和应用研究,并取得了可喜的进展。气体水合物属于笼形化合物的一种,因此又被称为笼形水合物。其严格的定义为:小分子气体或挥发性液体在一定的温度和压力下与水作用形成的一种类似于冰的非化学计量的笼形晶体化合物【。气体分子填充由水分子形成的晶格,水分子间通过氢键相互结合,而气体分子