文献阅读笔记【1】

文献： Density, Viscosity, and Refractive Index of Formamide, Three Carboxylic Acids, and Formamide + Carboxylic Acid Binary Mixtures

实验目的

1. 获得实验物质的密度、黏度、折射率实验数据；
2. 对于纯物质，建立三个物性对温度的经验等式；
3. 对二元混合物建立经验等式。

温度范围

298.15K~313.15K。

实验物质

单质

• 甲酰氨(F)：100 mass%。Received.
• 甲酸(FA)：> 99 mass%。冷却结晶除水，并冷冻保存。
• 乙酸(AA)：> 99 mass%。用无水 $\mathrm{P}_2\mathrm{O}_5$过滤。
• 丙酸(PA)：> 99 mass%。Received.

二元混合物

• (F+FA)
• (F+AA)
• (F+PA)

实验步骤

项目	仪器/方法	误差区间
称重	Mettler Toledo AG245	$\pm\,0.1\,\mathrm{mg}$
密度	KEM DA 300	$\pm\,0.1\,\mathrm{kg·m^{-3}}$
折射率$\,\,$	Jena dipping refractometer	$\pm\,0.00002$
黏度	Cannon-Fenske viscometers $\,\,$	$ \Delta \eta / \eta= 0.004$
温度	恒温水浴	$\pm\, 0.01\, \mathrm{K}$

• Mettler Toledo AG245：mole fractions $\pm\, 0.0001$；
• KEM DA 300：利用去气体二次过滤水作为基准物；
• Cannon-Fenske viscometers：利用二次过滤水和苯进行校准。

结果与讨论

纯物质

$$ \rho = a_1 + b_1\, t$$

$$n_D = a_2 + b_2 \,t$$

$$\eta = a_3\, \mathrm{exp}\frac{b_3}{T}$$

1. Viscosity 和 Temperature 非线性关系，采用 Levenberg- Marquardt algorithm 方法拟合；
2. Density 以及 Refractive 与 Temperature 成线性关系，采用最小二乘法拟合；
3. 在大多数有机物中，黏度、密度、折射率都随温度升高而升高；
4. 通过做图的斜率确定等式系数；
5. 系数算出来了之后，要计算 coefficient error 和 standard deviations.

二元混合物

$$\rho = a_1 (x_F) + b_1 (x_F)\, t$$

$$n_D = a_2 (x_F) + b_2 (x_F) \,t$$

$$\eta = a_3 (x_F) \,\mathrm{exp}\frac{b_3 (x_F)}{T}$$

1. $x_F$做参变量(Parameter)，让二元混合物的密度对 $t$做图，得到直线关系，通过斜率算出对应参数；
2. 将各参数对 $x_F$ 做图，也得到了直线关系，联立1中的到的结果，得到最终表达式；
3. 折射率与黏度同密度理。