Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Рид Р.Г. -> "Свойства газов и жидкостей" -> 159

Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.

Рид Р.Г., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие — Л.: Химия, 1982. — 592 c.
Скачать (прямая ссылка): svoystvgazijidkost1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 153 154 155 156 157 158 < 159 > 160 161 162 163 164 165 .. 263 >> Следующая

9.11. РАСЧЕТ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Опубликовано очень большое число статей, предлагающих способы определения вязкости жидкостей при низких температурах (Tг менее 0,75—0,80), когда отсутствуют экспериментальные данные. Из всех предложенных методов, здесь представлены четыре самых лучших и наиболее общих, но ни один из них не является особенно надежным и все они эмпирические. Расчетные значения вязкости жидкостей сравниваются с экспериментальными в табл. 9.12. Во многих случаях отмечаются большие погрешности, поэтому особо подчеркиваем, что, прежде чем применить расчетный метод, нужно, когда это возможно, попытаться отыскать экспериментальные значения вязкости. В приложении А даны многие значения констант В и T0 для использования в уравнении (9.11.5). Эти константы с достаточной уверенностью могут применяться при расчете вязкости жидкостей от температур, приблизительно на 20—300C превышающих точку замерзания, до значений Tг ?» 0,75.
Метод Оррика и Эрбара [154]. Этот метод использует групповые составляющие для определения А и В в уравнении (9.11.1)
где t]^ — вязкость жидкости, сП; рь— плотность жидкости при 20 °С, г/см3; M — молекулярная масса; T — температура, К.
Групповые составляющие для получения значений А и В даны в табл. 9.7. Для жидкостей, нормальная температура кипения которых ниже 20 °С, используется значение pi при этой температуре; для жидкостей, температура замерзания которых выше 20 °С, следует применять значение в точке плавления. Метод не предназначен для соединений, содержащих азот или серу. Оррик и Эрбар проверили этот метод на 188 органических жидкостях. Погрешности изменялись в широких пределах, но авторы сообщают, что среднее отклонение составляло 15 %. Это близко к среднему значению 16 % , приведенному в табл. 9.12 для более ограниченной проверки.
382
ТАБЛИЦА 9.7. Групповые составляющие для определения А и В в уравнении (9.11.1) по Оррику и Эрбару
Группа А в
Атомы углерода 1J (—6,95+ 0,21м) 275 + 99л
R
j R-C-R I —0,15 0,35
і R
j R-C-R і — 1,20 400
I R
Двойная связь 0,24 —90
Пятичленное кольцо 0,10 32
Шестичленное кольцо —0,45 250
Ароматическое кольцо 0 20
орто-замещение —0,12 100
Мета-замещение 0,05 —34
Пара-замещение —0,01 —5
Хлор —0,61 220
Бром — 1,25 365
Иод — 1,75 400
—ОН —3,00 1600
—COO- — 1,00 420
—0— _ і —0,38 140
I —C=O —0,50 350
—COOH —0,90 770
*) п — число атомов углерода без включения тех, которые показаны в других группах.
Пример 9.12. Рассчитать вязкость жидкого я-бутилового спирта при 120 °С. Экспериментальное значение равно 0,394 сП. Решение. По табл. 9.7
А = —6,95 — (0,21) (4) — 3,00 = —10,79
В = 275 + (99) (4) + 1600 = 2271
Из приложения А имеем: = 0,809 г/см3 при 20 °С; M = 74,12. Тогда по уравнению (9.11.1)
(0,809)(74,12) "M»-h т
При T = 120 °С = 393 К получаем r\L = 0,399 сП.
0,399 — 0,394 1ЛЛ , 0 л, Погрешность = —¦— - 100 = 1,3 %
Метод Томаса [203]. Томас предположил, что вязкость жидкостей при температуре ниже нормальной точки кипения может быть рассчитана по эмпирическому выражению
1ё(8'569 "^)=е^-1) (9-И-2)
383
ТАБЛИЦА 9.8. Структурные составляющие для вычисления 8 в уравнении (9.11.2) [203]
С —0,462
H 0,249
0 0,054 Cl 0,340 Br 0,326
1 0,335
Двойная связь 0,478
C6H6 0,385
S 0,043
СО 0.Ю51)
CN 0,381 2)
1) Кетоны и сложные эфиры.
2) Нитрилы.
где ці — вязкость жидкости, сП; р/, — плотность, г/см3; 0 — константа вязкости, определяемая по значениям, представленным в табл. 9.8; Tr = TlT0 — приведенная температура.
Экспериментальные значения вязкости жидкостей сравниваются с расчетными в табл. 9.12. Погрешности совершенно различны, но в общем для ароматических веществ (кроме бензола), моногалогенных соединений, непредельных веществ и парафинов нормального строения с высокой молекулярной массой погрешности обычно меньше 15 %. Этот метод не следует использовать для спиртов, кислот, нафтенов, гетероциклических веществ, аминов, альдегидов и полигалогенных соединений. Метод иллюстрируется примером 9.13.
Пример 9.13. Рассчитать вязкость хлороформа при, 60 °С по методу Томаса. Плотность при этой температуре 1,413 г/см3.
Решение. Критическая температура хлороформа 536,4 К, тогда Tr = = (273,1 + 60)/536,4 = 0,621. По табл. 9.8
0 = (—0,462) + 3 (0,340) + 0,249 = 0,807 Подстановка в уравнение (9.11.2) дает
,g-iS^=M07 (W-'•000H-492
Откуда
T]L = 0,431 сП
что на И % больше экспериментального значения 0,390 сП [123].
Метод Морриса [148]. Другой метод, использующий групповые составляющие для расчета вязкости жидкостей, был предложен Моррисом, который предположил, что
1S-^(TT-1) (9-,КЗ)
Параметр T]+ является константой для каждого класса соединений. Значения его даны в табл. 9.9. По уравнению (9.11.3) кажется, что величина T]+ должна бы
ТАБЛИЦА 9.9. Псевдокритическая вязкость Tj+ [108]
т]? измеряется в сП.
Углеводороды 0,0875 Органические кислоты 0,117
Галогензамещенные углево- 0,148 Простые эфиры, кетоны, аль- 0,096
дороды дегиды, ацетаты Фенолы
Производные бензола 0,0895 0,0126
Предыдущая << 1 .. 153 154 155 156 157 158 < 159 > 160 161 162 163 164 165 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed