[发明专利]用于测定溶液体系热力学性质的等压装置

说明书

技术领域

本发明属于溶液热力学性质研究装置技术领域，特别涉及一种能够快速测定溶液体系热力学性质的等压装置。

背景技术

溶液广泛存在于自然界中，在化工、冶金、生物、地理、工业、环境治理、能源工程等许多领域非常重要。而溶液的热力学性质是溶液化学的重要组成部分，其中渗透系数和活度系数对于盐类的析出和溶解过程的吉布斯自由能的计算及化学反应的其它热力学计算至关重要，一直以来都受到科学界的广泛关注。活度系数和渗透系数的研究方法有很多，常见的有等压法、电动势法、蒸气压渗透法和直接测压法等，在各种测定方法中等压法是测定溶液热力学性质的精确方法之一，人们主要用它测量二元和三元不饱和水溶液。该法可直接用于检验偏理想溶液模型对各类不饱和溶液的适用性，测定的实验数据可以填补文献中不饱和多元溶液渗透系数值的空白，同时也为检验和进一步发展完善溶液的半经验的溶液模型提供了较全面的热力学信息。

自1917年Bousfield首次提出等压法研究溶液热力学性质的实验技术以来，许多科研工作者们就不断对最初的等压法实验装置做出改进，使等压法逐步完善，所测得的数据更精确度。等压箱的改进主要集中在提高材料传热性质和耐腐蚀性、提高所得实验数据的精确度及缩短平衡时间这三部分。最初等压法测定溶液渗透系数的实验装置是Bousfield用玻璃材质的真空干燥器改制而成的。他采用玻璃杯做等压杯，直接将等压杯放在真空干燥器里封闭并抽真空，然后放在恒温条件下平衡。该装置由于玻璃的导热性较差，且等压杯之间没有加速温度平衡的介质，所以平衡时间很长且精确度较低，误差约为10%。为了克服玻璃导热差、平衡慢及实验精度低这些缺点，scacthd选用不锈钢做等压箱体金属Pt做等样等压杯。我国青海盐湖所姚燕课题组及东北大学王之昌课题组也在已有的等压装置上做了一些改进，选用不锈钢做等压器，贵金属金、银做等压杯，但是其成本高。

此外，目前实验中所使用的等压装置内部等压杯多数不带盖子，体系达到热力学平衡后取出等压杯称量的过程中杯子是敞开的，其中的溶剂会继续挥发，从而影响称量结果使的实验结果的精确度下降。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种检测速度快、能够大大缩短测定时间而且检测误差小，结果精确可靠的用于测定溶液体系热力学性质的等压装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：在支架上设置有箱体，箱体的顶部设置有箱盖、底部设置有传热板以及穿过传热板垂直设置的导向柱，箱盖上设置有真空微调阀和延伸至箱体内的磁力加盖机构，传热板上设置有等压杯；

上述的磁力加盖机构的结构是：在手柄的下端设置有磁力按钮，磁力按钮的下端通过挂钩与卡块连接，卡块的一端固定在等压盖板上，等压盖板上与等压杯对应的位置设置有空心旋钮、与导向柱对应的位置加工有导向孔，空心旋钮的内腔设置有上磁块，空心旋钮的下端通过螺套连接有等压盖，螺套的内腔同轴设置有与上磁块相对应的下磁块。

上述箱盖与箱体连接处设置有密封圈，以保证箱体内密封。

上述等压杯可以是铌钛合金杯，在等压盖内侧设置有硅橡胶密封层。

在上述等压杯内还可以设置有玻璃珠，用于搅拌等压杯中的液体，缩短平衡测定时间。

上述手柄的末端还可以通过连轴与电机的动力输出轴连接，以实现自动摇摆，以使等压杯中的液体搅拌均匀。

本发明提供的用于测定溶液体系热力学性质的等压装置是通过在箱盖上设置延伸至箱体内的磁力加盖机构，在打开箱盖之前通过磁力加盖机构将等压盖盖在等压杯上，减少了等压杯中溶剂的挥发，同时提高了实验精度，另外，在箱盖上还加装了真空微调阀，通过真空微调阀操作，避免等压杯内部因压力改变剧烈导致溶液溅出的危险，同时真空微调阀保证箱体的气密性，在箱体底部的传热板上设有限位槽，保证等压杯在箱体内传热快速、均一，可以防止箱体传动过程中等压杯在箱体内滑动，箱体主要采用不锈钢制成，传热性能好、耐腐蚀，内部等压杯采用铌钛合金，耐腐蚀，导热好且价格较低，本发明的装置还具有结构简单、工作平稳、安全耐用等特点。

附图说明

图1为实施例1的装置结构示意图。

图2为图1中的磁力加盖机构9的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明的等压装置进行进一步说明，但是本发明的技术方案不仅限于下述实施的情形。

实施例1