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20℃下,硫酸的表面张力是多少

招财猫开奖网站 www.betterbodygear.com 来源:硫酸工业 浏览 601 次 发布时间:2023-06-27

表面张力与物质的性质相关,也是物性之一。液体分子间作用力越大,表面张力越大。由于氢键的存在,水分子间作用力很大,所以水的表面张力较大。硫酸的表面张力也不小,在20℃下,w(H2SO4)95%硫酸表面张力是水的80%左右。硫酸温度提高,表面张力略有减小,但减小的速率比水要慢得多。随着硫酸浓度增大,表面张力逐渐减小。对于浓硫酸而言,表面张力可用式(1)计算:

式中:σ——表面张力,N/m;


t——硫酸温度,℃;


w——硫酸质量分数,%。


水作为表面张力较大的小分子物质,可冷凝成非常小的颗粒。常温下,过饱和度达到甚至超过5后,水才开始自动冷凝,初始粒径在2 nm左右,由140个水分子组成。相当于水蒸气过冷了20℃,过饱和度中一半来自平衡过饱和度,另一半则是超额过饱和度的贡献,水滴来自超额过饱和度中的那部分水分子,通过高速干涉摄像能观察到冷凝后的过程。


硫酸分子比水大3倍,表面张力小不了多少,空间冷凝初始粒径稍大些。由式(8),对湿法制酸冷凝器进口,硫酸分压3.6 kPa、冷凝酸w(H2SO4)97%工况下,空间冷凝酸滴粒径与平衡过饱和度的关系见表1,其中最远奔赴路程和协同时间是超额过饱和温差10℃下的数值。

表1冷凝酸滴粒径与平衡过饱和度


若冷凝酸初始粒径为8 nm,由2 940个分子组成,平衡过饱和度1.44,酸滴表面饱和蒸气压增大44%,对应的平衡过冷温差9.5℃。在超额过饱和温差10.5℃下,等于气相过冷了约20℃,平衡过饱和度、超额过饱和度各半,此时酸滴中分子最远奔赴路程150 nm,对应的协同时间是1.5 ns,酸滴间最近距离是0.3μm。