亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        硝酸銨溶液析晶點測量方法研究?

        2021-05-28 08:28:08劉萬義耿圖禹孫偉博
        爆破器材 2021年3期
        關(guān)鍵詞:硝酸銨錐形瓶水浴

        劉萬義 耿圖禹 徐 森 孫偉博 王 燕

        ①鞍鋼礦業(yè)爆破有限公司(遼寧鞍山,114046)

        ②西安科技大學(xué)能源學(xué)院(陜西西安,710054)

        ③教育部西部礦井開采及災(zāi)害防治重點實驗室(陜西西安,710054)

        引言

        乳化炸藥是礦山開采常用的工業(yè)炸藥,其主要成分是以硝酸銨為主的無機鹽氧化劑為內(nèi)相(水相)、以復(fù)合燃料油為外相的W/O 型乳化基質(zhì),再配以少量敏化劑[1]。 硝酸銨從水相溶液中析出的溫度稱為析晶點。 水相溶液的組分和配比一旦確定,其析晶點就是一個定值。 因此,準(zhǔn)確測量硝酸銨溶液的析晶點,是乳化炸藥生產(chǎn)過程中控制產(chǎn)品質(zhì)量非常重要的環(huán)節(jié)。 目前,乳化炸藥生產(chǎn)企業(yè)一般采用人工手搖錐形瓶觀測的方法測量硝酸銨溶液的析晶點。 這種方法由于檢測人員素質(zhì)不同、操作方法不同等因素,常常存在硝酸銨析晶點測量不準(zhǔn)確的情況[2-4]。 使用膠體化學(xué)中的丁達(dá)爾(Tyndall)法,以緩慢冷卻速度(≤10 ℃/h)測定硝酸銨溶液析晶點[5],或者采用將硝酸銨溶液放置在試管中,用石蠟油封裝試管,將試管放置到裝有水的燒杯中的模擬W/O 法測量硝酸銨溶液析晶點[6],可以獲得較為準(zhǔn)確的測量結(jié)果;但是由于測量方法較為復(fù)雜、測量周期較長、操作較為繁瑣,難以在炸藥生產(chǎn)企業(yè),特別是產(chǎn)能較大、對快速析晶點檢測有要求的現(xiàn)場混裝炸藥地面站水相溶液質(zhì)量檢測中推廣使用。

        因此,針對炸藥生產(chǎn)企業(yè)快速、準(zhǔn)確測量硝酸銨析晶點的需要,需研究快速、自動測量硝酸銨溶液析晶點的方法。

        1 實驗原理與方法

        1.1 實驗原理

        硝酸銨溶于水的過程是一個吸熱過程。 根據(jù)平衡移動原理,當(dāng)飽和硝酸銨溶液溫度降低、晶體析出時,化學(xué)平衡被打破,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 所以,晶體析出過程是一個放熱過程,會使溶液溫度升高。 根據(jù)文獻(xiàn)[7],硝酸銨在不同溫度的水中的溶解度如圖1 所示。

        圖1 硝酸銨在水中的溶解度Fig.1 Solubility of ammonium nitrate in water

        將不同溫度時硝酸銨的溶解度用多項式進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合,可以得到硝酸銨在水中的溶解度y與溫度x的關(guān)系為

        60 ℃飽和硝酸銨水溶液[m(硝酸銨)∶m(水)=4∶1]降溫到59 ℃時,根據(jù)式(1)可知,會析出硝酸銨1.632 6 g。

        已知水的比熱容4.186 J/(g·K),硝酸銨的比熱容1.740 J/(g·K)以及硝酸銨的溶解熱321.25 J/g。 假設(shè)析出硝酸銨放出的熱量在較短的時間全部用于加熱硝酸銨溶液,那么,硝酸銨溶液的溫度將升高2.353 ℃。 硝酸銨晶體析出時放出的熱量在實際情況下不會全部用于加熱硝酸銨溶液,需要用實驗來驗證硝酸銨晶體析出對溶液溫度的影響。

        1.2 實驗材料與實驗方法

        根據(jù)1.1 實驗原理,設(shè)計測量硝酸銨溶液析晶點的實驗。

        實驗材料:硝酸銨(分析純)、蒸餾水。

        實驗儀器:磁力攪拌器、WIKA 溫度傳感器、精密天平、燒杯、錐形瓶等。

        用精密天平稱量80 g 硝酸銨,用量筒稱量20 g水,按m(硝酸銨)∶m(水) =4∶1 的比例配置硝酸銨溶液。 用電加熱板將硝酸銨溶液加熱到75 ℃后,倒入到放置磁棒的錐形瓶中,將溫度傳感器放置在錐形瓶中。

        實驗分為兩部分。 第1 部分,對比有、無水浴條件下硝酸銨溶液溫度的變化規(guī)律。 首先,將錐形瓶放置在盛有水的燒杯中,在燒杯中加入60 ℃左右的溫水,將燒杯放置在磁力攪拌器上,啟動磁力攪拌器,控制錐形瓶中的磁棒緩慢旋轉(zhuǎn),使硝酸銨溶液溫度均勻,通過溫度傳感器記錄溫度變化。 然后,按同樣配比將錐形瓶直接放置在磁力攪拌器上,通過溫度傳感器記錄溫度變化。 第2 部分,進(jìn)行重復(fù)實驗,根據(jù)第1 部分實驗的結(jié)果,按照測量效果好的方法進(jìn)行重復(fù)實驗。

        2 實驗結(jié)果與分析

        2.1 有、無水浴對比實驗

        有水浴情況下,第1 組實驗結(jié)果如圖2 所示。

        圖2 帶水浴實驗過程中的溫度變化Fig.2 Temperature change in experiment with water bath

        從圖2中可以看出,第1組實驗析晶點為64.3℃,析晶后溶液溫度開始上升。 第1 組實驗溶液溫度隨時間的變化曲線如圖3 所示。

        從圖3 可以看出:在溶液析晶之前,溶液溫度一直呈下降趨勢;在出現(xiàn)析晶后,溶液溫度開始上升,溫度上升0.2 ℃。

        無水浴情況下,第2 組實驗結(jié)果如圖4 所示。

        從圖4 可以看出:硝酸銨溶液析晶點為65.0℃;在析晶后,溶液溫度上升到65.2 ℃。 第2 組實驗溶液溫度隨時間的變化曲線如圖5 所示。

        從圖5 可以看出:與第1 組實驗現(xiàn)象一致,在析晶前,溶液溫度一直下降;析晶后,溶液溫度上升。由于沒有外層水浴,硝酸銨溶液溫度變化的速度較快,過快的溫度變化可能會引起溶液內(nèi)部溫度不均勻,影響析晶點的測量精度。 所以,有必要在水浴狀態(tài)下進(jìn)行測量,保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

        2.2 重復(fù)性實驗

        在帶有水浴的條件下進(jìn)行了第3、4、5組實驗,實驗結(jié)果如圖6所示。圖6中,每組實驗圖片自左至右分別為硝酸銨溶液在高于析晶點時的降溫過程、剛析晶時的溫度、大量析晶時的溫度。3次實驗的析晶點分別為64.1、63.7 ℃和63.6 ℃;析晶后,溶液溫度分別上升到 64.4、64.3 ℃和 63.8 ℃。 這 3 組實驗的溶液溫度隨時間的變化曲線如圖7 所示。

        圖6 3 組實驗過程中溫度的變化Fig.6 Temperature changes of three groups in experiment

        圖7 3 組實驗溫度的變化曲線Fig.7 Temperature change curves of three groups

        從這3 組溫度-時間曲線可以看出:在硝酸銨溶液的溫度降到析晶點并出現(xiàn)晶體析出后,硝酸銨溶液會有一個短暫升溫的過程;在這個過程中,不斷有晶體析出。 統(tǒng)計5 組實驗數(shù)據(jù)可知:硝酸銨溶液析晶后,溶液平均升溫為0.3 ℃,升溫平均持續(xù)時間4.8 s;然后,溶液溫度會持續(xù)下降。

        根據(jù)實驗結(jié)果可以看出,只要能夠精確測量硝酸銨溶液降溫過程的溫度,從溫度變化曲線上可以得到硝酸銨溶液析晶時的溫度。

        2.3 自動測量實驗

        根據(jù)實驗結(jié)果,使用測量精度優(yōu)于±0.1 ℃、采樣周期小于1 s 的溫度傳感器,加上磁力攪拌器、夾套量杯、水浴系統(tǒng)和溫度數(shù)據(jù)自動采集的電腦等設(shè)計了硝酸銨溶液析晶點自動測量裝置,如圖8 所示。

        圖8 自動測量裝置及測量結(jié)果Fig.8 Automatic measuring device and the measurement results

        使用自動測量裝置在炸藥地面站測量硝酸銨溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù):硝酸銨 79. 5%,水 20. 5%,硫脲0.045‰)的析晶點。 水浴溫度按 -0.25 ℃/min 的速度均勻下降。 當(dāng)溫度出現(xiàn)上升時,水浴停止降溫,電腦實時采集硝酸銨溶液溫度,并對兩次采樣測量的溫度進(jìn)行差值計算,自動判定析晶點。

        進(jìn)行20 次重復(fù)實驗,在達(dá)到硝酸銨溶液析晶點后,溶液溫度平均上升了0.35 ℃,溫度上升時間平均持續(xù)23 s;測量結(jié)果與人工手搖錐形瓶觀測測量結(jié)果誤差小于1.00 ℃。 自動測量系統(tǒng)可以測量到硝酸銨溶液降溫過程中溫度反彈的現(xiàn)象,通過對溫度差值的計算,可以自動得出硝酸銨溶液的析晶點。測量過程無人工干預(yù),通過調(diào)整水浴降溫溫度可以調(diào)節(jié)測量時間。 利用這一裝置可以滿足炸藥生產(chǎn)企業(yè)快速、自動測量硝酸銨溶液析晶點的要求。

        3 結(jié)論

        利用實驗裝置測量了硝酸銨溶液的降溫析晶過程,可以得到以下結(jié)論:

        1)硝酸銨溶液降溫過程中,在溫度降低到析晶點前,溶液一直保持降溫狀態(tài);當(dāng)達(dá)到析晶點并析出硝酸銨晶體時,溶液溫度在短時間內(nèi)會有一個小幅度的上升。 按m(硝酸銨)∶m(水) =4∶1 的比例配置硝酸銨溶液,升溫幅度在0.3 ℃左右。

        2)使用測量精度優(yōu)于±0.1 ℃的溫度傳感器構(gòu)建的硝酸銨溶液析晶點自動測量裝置可以自動測量硝酸銨溶液的析晶點,可作為硝酸銨溶液析晶點快速測量的一種方法。

        猜你喜歡
        硝酸銨錐形瓶水浴
        利用“手持技術(shù)”和“注射器-錐形瓶”裝置探究酶的作用特點
        中國硝酸銨鈣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
        大爆炸后硝酸銨市場何去何從?
        隔空滅火
        大顆粒硝酸銨、硝酸銨鈣生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用
        冰水浴
        暢談(2018年6期)2018-08-28 02:23:38
        檢驗蠟燭燃燒產(chǎn)物實驗的新方法*—錐形瓶法
        基于STM32的恒溫水浴溫度檢測與控制系統(tǒng)設(shè)計
        試析硝酸銨的生產(chǎn)工藝操作注意事項
        化工管理(2014年6期)2014-08-15 00:51:32
        水浴回流與超聲波輔助回流提取百合皂苷工藝比較研究
        人人妻人人澡人人爽欧美一区双| 国产亚洲中文字幕久久网| 亚洲av无码av在线播放| 欧美性福利| 不卡国产视频| 中文字幕亚洲区第一页| 国产内射视频免费观看| 国产精品又爽又粗又猛又黄| 国产在线观看视频一区二区三区| 亚洲最大成人综合网720p| 欧美性猛交xxxx免费看蜜桃| 亚洲va中文字幕无码久久不卡 | 国产午夜激情视频自拍| 国产主播一区二区在线观看| 北岛玲精品一区二区三区| 日本乱熟人妻中文字幕乱码69| 国产手机在线观看一区二区三区| 亚洲综合网国产精品一区| 全免费a敌肛交毛片免费| 久久久久久久岛国免费观看| 亚洲国产精品一区二区第四页 | 伊人久久大香线蕉av不变影院| 国产成人一区二区三区乱| 久久99国产精品久久99| 久久久久无码精品国产app| 欧美人与动人物牲交免费观看| 无码人妻视频一区二区三区99久久| 一本一道AⅤ无码中文字幕| 亚洲色图第一页在线观看视频| 日韩一区在线精品视频| 亚洲男同gay在线观看| 国内精品伊人久久久久影院对白| 97se在线| 99在线国产视频| 美腿丝袜网址亚洲av| 大香蕉国产av一区二区三区| 亚洲av无码偷拍在线观看| 亚洲视频一区| 中文字幕日韩人妻高清在线| 黄片小视频免费观看完整版| 乱中年女人伦av三区|