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表面張力估算法測定29種常見(jiàn)低芳淺色礦物油的溶解度參數——結果與討論、結論
來(lái)源：石油化工 瀏覽 1062 次 發(fā)布時(shí)間:2024-09-24
2結果與討論
2.1常用溶劑溶解度參數的估算值與文獻值對比驗證
將文獻值與式（5）的計算結果進(jìn)行對比，結果見(jiàn)表3。
表3計算值與文獻值的對比結果
由表3可見(jiàn)，擬合公式的計算值與文獻值的最大相對誤差為2.4%。式（5）的基礎數據在20℃下測得，主要擬合數據來(lái)源于參考礦物油組分的弱極性物質(zhì)正構烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。擬合公式建立在實(shí)驗經(jīng)驗的基礎上，通過(guò)液滴大小與表面張力的關(guān)系，推算出表面張力與溶解度參數的關(guān)系（見(jiàn)圖1）。所以該公式也適用于弱氫鍵溶劑混合物的溶解度參數計算。
2.2淺色礦物油溶解度參數估算值的驗證
選取市場(chǎng)上常見(jiàn)的礦物油（理化性質(zhì)見(jiàn)表1），對礦物油溶解度參數擬合公式的準確性進(jìn)行驗證。通過(guò)標準方法得到溶解度參數擬合公式的必要數據，油品溶解度參數的計算結果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，29種常見(jiàn)的低芳淺色礦物油的溶解度參數計算值為14.40～16.07（J/cm3）1/2。礦物油型橡膠油是復雜的混合物，計算和測試溶解度參數較為困難。大部分石蠟基油和環(huán)烷基油的溶解度參數為13.3～15.8（J/cm3）1/2。實(shí)驗選取的29種低芳淺色礦物油均為石蠟基油和環(huán)烷基油，溶解度參數計算結果基本在該范圍內，驗證了溶解度參數擬合公式的可靠性。
直鏈烷烴溶解度參數與相對分子質(zhì)量的關(guān)系見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，隨相對分子質(zhì)量的增加，溶解度參數出現明顯的拐點(diǎn)；當相對分子質(zhì)量大于200后，隨相對分子質(zhì)量的增加，溶解度參數遞減。表1中給出的市場(chǎng)上常見(jiàn)的29種低芳淺色礦物油中，直鏈烷烴含量大于70%（w）的油品（2，10，14，15，20，21）的溶解度參數與相對分子質(zhì)量間呈現相同的變化規律。
以油品2為例進(jìn)行驗證。圖2中，相對分子質(zhì)量接近312的純直鏈烷烴的溶解度參數為14.93（J/cm3）1/2。由表4可得，油品2的溶解度參數計算值為15.22（J/cm3）1/2。油品2含有一定比例的環(huán)烷烴，由于相同碳數的環(huán)烷烴的溶解度參數大于正構烷烴，所以油品2的溶解度參數應略大于相同相對分子質(zhì)量的正構烷烴。由此可見(jiàn)，油品2的溶解度參數計算結果與圖2顯示的實(shí)驗結論相符。
表4油品溶解度參數的計算結果
圖2直鏈烷烴溶解度參數與相對分子質(zhì)量的關(guān)系
3結論
1）通過(guò)表面張力估算法測定低芳淺色礦物油的溶解度參數。根據石油石化行業(yè)標準和國家標準，測定11種含弱極性鍵的有機溶劑及29種常見(jiàn)的低芳淺色礦物油的關(guān)鍵數據，得出由表面張力估算溶解度參數的表達式中的各個(gè)系數，進(jìn)而得出由表面張力來(lái)表示的溶解度參數表達式。
2）由擬合公式計算的11種有機溶劑的溶解度參數與文獻值的最大相對誤差為2.4%。29種常見(jiàn)的低芳淺色礦物油的溶解度參數計算值為14.40～16.07（J/cm3）1/2，與大部分石蠟基油和環(huán)烷基油的溶解度參數值相符，證明基于表面張力的溶解度參數擬合公式具有較好的準確性。