搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

用毛细管成像法测量液相扩散系数——等折射率薄层测量方法

李强 普小云

用毛细管成像法测量液相扩散系数——等折射率薄层测量方法

李强, 普小云
PDF
导出引用
  • 本文提出了一种测量液相扩散系数的新方法. 该方法用透明毛细管构成液相扩散池, 利用毛细管成像法特有的折射率空间分辨测量能力, 通过直接观察和记录扩散介质的等折射率薄层在毛细管中的移动规律, 基于扩散过程遵循的Fick第二定律计算出液相扩散系数. 在25 ℃下研究了丙三醇和纯水间的扩散过程, 扩散系数的测量值与全息干涉法的文献报道值之间的相对误差为4.47%, 论文同时分析了折射率测量精度和毛细管管壁黏滞力对扩散系数的影响. 用毛细管成像法测量液相扩散系数具有样品需要量少、测量速度快、系统稳定性好的特点, 为快速测定微量样品的扩散系数提供了一种有效的新方法.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号11164033)、云南省应用基础研究基金(批准号2011FA006)和云南省高校科技创新团队支持计划资助的课题.
    [1]

    Cussler E L 1997 Diffusion-Mass Transfer in Fluid Systems (Cambridge: Cambridge University Press) p13

    [2]

    Zuo M, Han Y L, Qi L Chen Y 2007 Chinese Science Bulletin 52 3325

    [3]

    Wang Z Z, Wang N, Yao W J 2010 Acta Phys. Sin. 59 7431 (in Chinese) [王振中, 王楠, 姚文静 2010 物理学报 59 7431]

    [4]

    Ma Y G, Zhu C Y, He M X, Ming H W, Mi L 2005 Laser Technology 29 145 (in Chinese) [马友光, 朱春英, 何明霞, 明宏伟, 宓磊 2005 激光技术 29 145]

    [5]

    Zhao C W, Ma P S, He M X 2002 Chemical Industry and Engineering 19 374 (in Chinese) [赵长伟, 马沛生, 何明霞 2002 化学工业与工程 19 374]

    [6]

    Bek W J, Muttzal M K 2006 Transport Phenomena (Revised 2nd Edition) (New York: Wiley) p75

    [7]

    Cheng Y, Wei L, Chi W 2004 J. Phys. Chem. B 108 11866

    [8]

    Christopher T C, Stephen C J, Michael R 2002 Talanta 56 365

    [9]

    Wang J H 1952 J. Am. Chem. Soc. 74 182

    [10]

    Kazem J G, Mohammad T T, Nastaran M 2004 J. Phys. D: Appl. Phys. 37 1993

    [11]

    Vani K C, Arun A, Sanjay G, Dhiraj P, Subrahmanyam N, Narayanamurthy C S 2003 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 5 S329

    [12]

    Li Q, Han G H, Xing M N, Pu X Y 2009 Acta Optica Sinica 29 2468 (in Chinese) [李强, 韩广辉, 邢曼男,普小云 2009 光学学报 29 2468]

    [13]

    Elizabeth E H, Michael H A, Anne H, Chris D B 2011 Fluid Phase Equilibria 303 45

    [14]

    Zhao C W 2003 Ph. D. Dissertation (Tianjin: Tientsin University) (in Chinese) [赵长伟 2003 博士学位论文 (天津: 天津大学)]

    [15]

    Wang H Y, Zhang Z H, Liao W, Song X F, Guo Z J, Liu F F 2012 Acta Phys. Sin. 61 044208 (in Chinese) [王华英, 张志会, 廖薇, 宋修法, 郭中甲, 刘飞飞 2012 物理学报 61 044208]

    [16]

    Wang X H, Lin L, Zhang Y 2007 Chin. Phys. 16 3285

    [17]

    Mueller T J, Delaurier J D 2003 Annual Review of Fluid Mechanics 35 89

  • [1]

    Cussler E L 1997 Diffusion-Mass Transfer in Fluid Systems (Cambridge: Cambridge University Press) p13

    [2]

    Zuo M, Han Y L, Qi L Chen Y 2007 Chinese Science Bulletin 52 3325

    [3]

    Wang Z Z, Wang N, Yao W J 2010 Acta Phys. Sin. 59 7431 (in Chinese) [王振中, 王楠, 姚文静 2010 物理学报 59 7431]

    [4]

    Ma Y G, Zhu C Y, He M X, Ming H W, Mi L 2005 Laser Technology 29 145 (in Chinese) [马友光, 朱春英, 何明霞, 明宏伟, 宓磊 2005 激光技术 29 145]

    [5]

    Zhao C W, Ma P S, He M X 2002 Chemical Industry and Engineering 19 374 (in Chinese) [赵长伟, 马沛生, 何明霞 2002 化学工业与工程 19 374]

    [6]

    Bek W J, Muttzal M K 2006 Transport Phenomena (Revised 2nd Edition) (New York: Wiley) p75

    [7]

    Cheng Y, Wei L, Chi W 2004 J. Phys. Chem. B 108 11866

    [8]

    Christopher T C, Stephen C J, Michael R 2002 Talanta 56 365

    [9]

    Wang J H 1952 J. Am. Chem. Soc. 74 182

    [10]

    Kazem J G, Mohammad T T, Nastaran M 2004 J. Phys. D: Appl. Phys. 37 1993

    [11]

    Vani K C, Arun A, Sanjay G, Dhiraj P, Subrahmanyam N, Narayanamurthy C S 2003 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 5 S329

    [12]

    Li Q, Han G H, Xing M N, Pu X Y 2009 Acta Optica Sinica 29 2468 (in Chinese) [李强, 韩广辉, 邢曼男,普小云 2009 光学学报 29 2468]

    [13]

    Elizabeth E H, Michael H A, Anne H, Chris D B 2011 Fluid Phase Equilibria 303 45

    [14]

    Zhao C W 2003 Ph. D. Dissertation (Tianjin: Tientsin University) (in Chinese) [赵长伟 2003 博士学位论文 (天津: 天津大学)]

    [15]

    Wang H Y, Zhang Z H, Liao W, Song X F, Guo Z J, Liu F F 2012 Acta Phys. Sin. 61 044208 (in Chinese) [王华英, 张志会, 廖薇, 宋修法, 郭中甲, 刘飞飞 2012 物理学报 61 044208]

    [16]

    Wang X H, Lin L, Zhang Y 2007 Chin. Phys. 16 3285

    [17]

    Mueller T J, Delaurier J D 2003 Annual Review of Fluid Mechanics 35 89

  • [1] 孟伟东, 孙丽存, 翟影, 杨瑞芬, 普小云. 用液芯柱透镜快速测量液相扩散系数-折射率空间分布瞬态测量法. 物理学报, 2015, 64(11): 114205. doi: 10.7498/aps.64.114205
    [2] 楚硕, 郭春文, 王志军, 李俊杰, 王锦程. 浓度相关的扩散系数对定向凝固枝晶生长的影响. 物理学报, 2019, 68(16): 166401. doi: 10.7498/aps.68.20190603
    [3] 王振中, 王楠, 姚文静. 低扩散系数对Pd77Cu6Si17合金易非晶化的影响. 物理学报, 2010, 59(10): 7431-7436. doi: 10.7498/aps.59.7431
    [4] 李万万, 孙 康. Cd1-xZnxTe晶体的In气氛扩散热处理研究. 物理学报, 2006, 55(4): 1921-1929. doi: 10.7498/aps.55.1921
    [5] 李万万, 孙 康. Cd0.9Zn0.1Te晶体的Cd气氛扩散热处理研究. 物理学报, 2007, 56(11): 6514-6520. doi: 10.7498/aps.56.6514
    [6] 张首誉, 包尚联, 亢孝俭, 高嵩. 描述人体内水分子扩散各向异性特征的新方法. 物理学报, 2013, 62(20): 208703. doi: 10.7498/aps.62.208703
    [7] 杨彪, 王丽阁, 易勇, 王恩泽, 彭丽霞. C, N, O原子在金属V中扩散行为的第一性原理计算. 物理学报, 2015, 64(2): 026602. doi: 10.7498/aps.64.026602
    [8] 李阳, 宋永顺, 黎明, 周昕. 碳纳米管中水孤立子扩散现象的模拟研究. 物理学报, 2016, 65(14): 140202. doi: 10.7498/aps.65.140202
    [9] 杨 靖, 李景镇, 孙秀泉, 龚向东. 硅烷低温等离子体阶跃响应的仿真(1). 物理学报, 2005, 54(7): 3251-3256. doi: 10.7498/aps.54.3251
    [10] 郑永真, 齐昌炜, 丁玄同, 郦文忠. 托卡马克等离子体中内部磁扰动的测量研究. 物理学报, 2006, 55(1): 294-298. doi: 10.7498/aps.55.294
    [11] 张蜡宝, 代富平, 熊予莹, 魏炳波. 深过冷Ni-15%Sn合金熔体表面张力研究. 物理学报, 2006, 55(1): 419-423. doi: 10.7498/aps.55.419
    [12] 卢宏, 覃莉, 包景东. 周期场中非各态历经布朗运动. 物理学报, 2009, 58(12): 8127-8133. doi: 10.7498/aps.58.8127
    [13] 陈敏. 分子动力学方法研究金属Ti中He小团簇的迁移. 物理学报, 2011, 60(12): 126602. doi: 10.7498/aps.60.126602
    [14] 饶中浩, 汪双凤, 张艳来, 彭飞飞, 蔡颂恒. 相变材料热物理性质的分子动力学模拟. 物理学报, 2013, 62(5): 056601. doi: 10.7498/aps.62.056601
    [15] 罗旭东, 牛胜利, 左应红. 典型甚低频电磁波对辐射带高能电子的散射损失效应. 物理学报, 2015, 64(6): 069401. doi: 10.7498/aps.64.069401
    [16] 徐 伟, 万宝年, 谢纪康. HT-6M托卡马克装置杂质输运. 物理学报, 2003, 52(8): 1970-1978. doi: 10.7498/aps.52.1970
    [17] 王刚, 杨国权, 管荻华, 姜莉, 帕斯夸利·毛罗, 皮斯托亚·詹弗兰科, 解思深. 阻抗谱法确定扩散系数. 物理学报, 1995, 44(12): 1964-1968. doi: 10.7498/aps.44.1964
    [18] 王克逸, 汪景昌. 与浓度相关的扩散系数计算——逼近法. 物理学报, 1989, 38(7): 1334-1338. doi: 10.7498/aps.38.1334
    [19] 王克逸;汪景昌. 与浓度相关的扩散系数计算--逼近法. 物理学报, 1989, 38(8): 1329-1333. doi: 10.7498/aps.38.1329
    [20] 吕耀平, 顾国锋, 陆华春, 戴瑜, 唐国宁. 在不同扩散系数下反应扩散平面波的折射. 物理学报, 2009, 58(5): 2996-3000. doi: 10.7498/aps.58.2996
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2782
  • PDF下载量:  1625
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-29
  • 修回日期:  2012-12-03
  • 刊出日期:  2013-05-05

用毛细管成像法测量液相扩散系数——等折射率薄层测量方法

  • 1. 云南大学物理科学技术学院物理系, 昆明 650091
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号11164033)、云南省应用基础研究基金(批准号2011FA006)和云南省高校科技创新团队支持计划资助的课题.

摘要: 本文提出了一种测量液相扩散系数的新方法. 该方法用透明毛细管构成液相扩散池, 利用毛细管成像法特有的折射率空间分辨测量能力, 通过直接观察和记录扩散介质的等折射率薄层在毛细管中的移动规律, 基于扩散过程遵循的Fick第二定律计算出液相扩散系数. 在25 ℃下研究了丙三醇和纯水间的扩散过程, 扩散系数的测量值与全息干涉法的文献报道值之间的相对误差为4.47%, 论文同时分析了折射率测量精度和毛细管管壁黏滞力对扩散系数的影响. 用毛细管成像法测量液相扩散系数具有样品需要量少、测量速度快、系统稳定性好的特点, 为快速测定微量样品的扩散系数提供了一种有效的新方法.

English Abstract

参考文献 (17)

目录

    /

    返回文章
    返回