电解质非水溶液导热系数计算方法

根据电解质非水溶液导热系数的变化规律,发展了一种根据电解质非水溶液的组成计算其导热系数的普适方法,对不同温度下191个电解质非水溶液体系的计算结果表明,导热系数计算值与文献值的一致性令人满意,平均误差3.48%。

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化学工程

20 0 2年第 3 0卷第 3期

电解质非水溶液导热系数计算方法王克强 .孙献忠(阳师范学院化学系，河南洛阳洛 4 12 ) 70 2

摘要：根据电解质非水溶液导热系数的变化规律，发展了一种根据电解质非水溶液的组成计算其导热系数

的普适方法。对不同温度下 1 1电解质非水溶液体系的计算结果表明，导热系数计算值与文献值的一致 9个性令人满意，平均误差 34%。 .8 关键词：物性数据；导热系数；电解质；非水溶液；计算方法中图分类号：0 4 .6 6 2 1文献标识码：A 文章编号：10 -94 (0 2 30 6 -3 0 59 5 20 )0 -0 20

导热系数是化工设计中常用的物性数据之一。 多年来，国内外许多研究者从不同角度探讨了有机化合物的水溶液、非水溶液及稀电解质水溶液导热

在计算过程中需要电解质的导热系数。根据式 () 1,当电解质的质量分数 W趋于 1时，电解质非水溶液的导热系数趋于 A,即 A =l,对于 i mae — 1

系数的计算问题¨,提出相应的计算方法，据此 可根据混合物的组成计算导热系数。有关电解质水溶液导热系数的计算方法用 Ree方法、童景山 i l d方法和王福安方法等，Ree方法是根据溶液中离 i l d子的浓度和离子贡献值计算导热系数的方法，该方法适用于电解质水 ( )溶液；童景山方法是根稀

液体电解质，A .等于电解质的导热系数，但对于固体电解质，由于电解质非水溶液为液态，而电解质为固体，两者状态不同，A不一定等于电解质的导热系数，且 A难以直接测定，这是因为大部分固体电解质在有机溶剂中的溶解度十分有限，其质量分数难以接近 1。解决这一困难的方法之一是用电解质非水溶液实验数据拟合 A,得到虚拟的

据电解质水溶液的密度和电解质的质量浓度计算导热系数的方法，该方法对不同电解质水溶液分别拟合，计算式中的系数与电解质的特性有关；王福安方法计算式中的系数是根据不同体系的导热系数拟合得到的，不同体系计算式中的

系数不同，与体系中组分的特性有关。这些方法可以合理计算电解质水溶液的导热系数，但不适用于电解质非水溶液导热系数的计算。本文根据电解质非水溶液导热系数的变化规律，在文献[]工作的基础上，探讨电 8解质非水溶液导热系数与其组成之间的关系，提出一

A,即用不同温度下的电解质非水溶液体系实验数 据拟合 A,结果表明：若将 A 作为与溶剂特性和温度有关的常数，相当于同一电解质在不同温度下和不同溶剂中具有不同的 A,拟合结果的平均误

差为 15左右；若将 A .%作为仅与溶剂特性有关而与温度无关的常数，则拟合结果的平均误差为 25左右。尽管这种处理方法的计算结果比较可 .%靠，但用于计算其他电解质非水溶液的导热系数时，仍然需要确定其 A,由于非水溶剂和电解质 的数目众多，完全依靠实验方法确定 A,其工作。量十分巨大，甚至是不可能的。为简化起见，我们进行适当的近似处理。根据拟合得到的 A,我们 发现，尽管 A与电解质和溶剂的特性及温度有关， 但 A的变化幅度不大，故可将 A作为常数处理。 当然，这样的近似处理必然导致计算误差增大，为提高计算结果的准确度，我们对式 ( )进行一定 1的修正，得到

种计算电解质非水溶液导热系数的方法。

1基本原理和方法

根据文献[]的研究结果，二元液体混合物 8的导热系数满足

A 2=A力 1 A W+ 1 12 ( )二。 W+ 2 B WW 2 1式中 W 1 )为组分的质量分数，B (,2是与混合物中组分 1和组分 2导热系数有关的常数。作者认为，式 ( )同样适用于电解质非水溶液，但 1

作者简介：王克强 (9 7 ),男，洛阳师范学院副教授，主要从事化学热力学和有机化合物结构性能定量关系 ( S R)的研究。 15一 QP