【摘要】:混合燃料的饱和蒸气压随甲醇体积分数呈先增后降的趋势,这是因为甲醇与汽油分子间的作用力互不相同,混合后各自作用力被互相破坏或削弱,混合溶液出现强烈的正偏差,甲醇与汽油中某些组分产生了共沸,导致混合溶液饱和蒸气压上升。甲醇体积分数超过80%时,甲醇对混合溶液饱和蒸气压起主导作用,由于甲醇的饱和蒸气压较低,整个混合溶液的饱和蒸气压降低。
1.乌拉尔定律
乌拉尔定律指在一定温度下,理想溶液内每一组分的蒸气压等于该组分的摩尔分数与其当成纯溶剂时的蒸气压的乘积,且总的蒸气压等于各组分的蒸气压之和。实际溶液并不完全遵守拉乌尔定律,这是由溶液中不同组分之间相互作用力的不同所导致。若测得的蒸气压小于计算结果,则表明溶液的不同组分间的相互作用力比同类组分间的强,这使得组分更倾向于留在液相中而不是挥发至气相,进而使得整个系统的蒸气压下降。某些情况下,溶液会在某个特定组分比时形成正共沸物,并在蒸气压曲线上表现出一个最小值。
当溶液中的不同组分间相互作用力比同类溶剂间的弱时,液体的内部压力和不同分子间极性的差异会促使更多的溶质分子挥发进入气相,从而使整个系统的蒸气压增大。某些情况下,溶液会在某个特定组分比时形成正共沸物,并在蒸气压曲线上表现出一个最大值。
根据试验,各测试温度下,甲醇汽油混合燃料饱和蒸气压呈现强烈的乌拉尔正偏差,包括M0和M100,在M5~M15处取得最大偏差,如图6-10所示。混合燃料的饱和蒸气压随甲醇体积分数呈先增后降的趋势,这是因为甲醇与汽油分子间的作用力互不相同,混合后各自作用力被互相破坏或削弱,混合溶液出现强烈的正偏差,甲醇与汽油中某些组分产生了共沸,导致混合溶液饱和蒸气压上升。甲醇体积分数超过80%时,甲醇对混合溶液饱和蒸气压起主导作用,由于甲醇的饱和蒸气压较低,整个混合溶液的饱和蒸气压降低。(www.daowen.com)
图6-10 甲醇汽油饱和蒸气压
实验中按照GB 8017—2012中规定的试验方法对M15及M25的雷德法饱和蒸气压(37.8℃)进行了测试,结果表明M15的甲醇蒸气压确实高于M25。
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