实验四 醋酸解离常数的测定

实验四醋酸解离常数的测定

(一) pH法

一. 实验目的

1.学习溶液的配制方法及有关仪器的使用

2.学习醋酸解离常数的测定方法

3.学习酸度计的使用方法

二. 实验原理

醋酸(CH3COOH,简写为HAc)是一元弱酸,在水溶液中存在如下解离平衡: HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Ac- (aq)

其解离常数的表达式为

[c (H3O+)/cθ][c(Ac-)/ cθ]

Kθa HAc(aq) = —————————————

c(HAc)/ cθ

若弱酸HAc的初始浓度为C0 mol?L-1,并且忽略水的解离,则平衡时:

c(HAc) = （C0– x）mol?L-1

c (H3O+) = c(Ac-)= x mol?L-1

x

Kθa HAc = ————

C0– x

在一定温度下，用pH计测定一系列已知浓度的弱酸溶液的pH。

根据PH = -㏒[c(H

3O+)/cθ]，求出c(H

3

O+)，即x，代入上式，可求出一系列的Kθ

a

HAc，

取其平均值，即为该温度下醋酸的解离常数。

实验所测的4个p Kθ

a

(HAc)，由于实验误差可能不完全相同，可用下列方式处理，

求p Kθ

a (HAc)

平均

和标准偏差s：

n

∑Kθai HAc

i=1

Kθa HAc = ————————

n

S =

n

∑[ Kθ

ai

(HAc)- Kθ

a

（HAc）]2

i=1

——————————————

n-1

三．实验内溶（步骤）1．不同浓度醋酸溶液的配制

①4号烧杯中倒入已知浓度HAc50ml ②自①中分别吸取

2.5 ml;5.0 ml;25 ml

已知浓度HAc溶液

③放入1、2、

3号容量瓶

中

④加蒸馏

水至刻

度,摇匀.

2.不同浓度醋酸溶液pH的测定

烧杯编号V(HAc)/ml V（H2O）/ml

1 2.50 47.50

2 5.00 45

3 25.00 25

4 50.00 0

四．数据记录与处理

温度＿18＿℃pH计编号＿＿＿＿标准醋酸溶液浓度＿0.1005＿mol?L-1

编号c(HAc)/mol?L-1pH c(H3O+)/mol?L-1Kθai(HAc) _

Kθai(HAc)

1 0.005 3.5 3.16×10-4 2.1×10-5

2 0.05 3.

3 5.0×10-3 2.6×10-5

3 0.01 3.1 1.0×10-3 3.0×10-5

4 0.2 2.9 2.0×10-2 4.0×10-5

2.925×10-5

实验所测的4个p Kθ

a

(HAc)，由于实验误差可能不完全相同，可用下列方式处理，

求p Kθ

a (HAc)

平均

和标准偏差s：

n

∑Kθai HAc

i=1

Kθa HAc = ————————

n

S =

n

∑[ Kθ

ai

(HAc)- Kθ

a

（HAc）]2

i=1

——————————————

n-1

Kθai(HAc) = 2.925×10-5S = 0.81×10-5

五．思考题;

1.实验所用烧杯、移液管(或吸量管)各用哪种HAc溶液润冲?容量瓶是否要用HAc溶液润冲?为什么?

答：实验所用移液管(或吸量管)用标准醋酸溶液润洗；所用烧杯用不同浓度醋酸溶液润洗；容量瓶用蒸馏水润洗。

2.用pH计测量溶液的pH时,各用什么标准溶液定位?

答：用与待测液pH值接近的标准溶液定位

3.测定HAc溶液的pH时,为什么要按HAc浓度由小到大的顺序测定?

答：以减小测量误差。

4.实验所测的4种醋酸溶液的解离度各为多少?由此可得出什么结论?

解离部分电解质浓度

答：醋酸解离度a = ————————————×100% ；由此可得出醋酸中，醋

末解离前部分电解质浓度

酸解离度随HAc浓度增大而减小。

（二）缓冲溶液法测定

一．实验目的

1．利用测缓冲溶液pH的方法测定弱酸的pK a。

2．学习移液管、容量瓶的使用方法，并练习配制溶液

二．实验原理

在HAc和NaAc组成的缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时，

c(HAc)≈c0(HAc) ；c(Ac-)≈c0（NaAc）。酸性缓冲溶液pH的计算公式为

c(HAc)

pH = p Kθa HAc –㏒————

c(Ac-)

c

(HAc)

= p Kθ

a

HAc –㏒--------------

c

（NaAc）

对于由相同浓度HAc和NaAc给成的缓冲溶液，则有

pH = p Kθa（HAc）

本实验中，量取两份相同体积、相同浓度的HAc溶液，在其中一份中滴加NaOH 溶液至恰好中和（以酚酞为指示剂），然后加入另一份HAc溶液，即得到等浓度的HAc- NaAc缓冲溶液，测其pH即可得到p Kθa HAc及Kθa HAc 。

实验所测的4个p Kθ

a

(HAc)，由于实验误差可能不完全相同，可用下列方式处理，

求p Kθ

a (HAc)

平均

和标准偏差s：

n

∑ p Kθa（HAc）实验

i=1

pKθa（HAc ）平均= ———————————

n

误差△I = p Kθa（HAc）实验- pKθa（HAc ）平均标准偏差s；

S =

n

∑△2

i

i=1——————

n-1

三．数据记录与处理

温度＿18＿℃标准醋酸溶液浓度＿0.1＿mol?L-1

1.配制不同浓度的HAc和NaAc溶液(在容量瓶中)

容量瓶编号V(HAc)/ml V（H2O）/ml

1 2.50 47.50

2 5.00 45

3 25.00 25

4 50.00 0

2.制备等浓度的HAc和NaAc混合液

实验编号①V(HAc)ml V（NaOH）ml ②V(HAc)ml pH 混合液

HAc-NaAc

pK a（HAc ）

1 10 1.1 10 4.

2 9.48×10-

3 4.2

2 10 2.7 10 4.

3 1.76×10-2 4.3

3 10 6.3 10 4.75 3.8×10-2 4.75

4 10 13.1 10 4.5

5 6.0×10-2 4.55

误差△I = p Kθa（HAc）实验- pKθa（HAc ）平均

4.2+4.3+4.75+4.55

pKθa（HAc ）平均= ---------------------------=4.45

4

标准偏差s；

S =

n

∑△2

i

i=1——————

n-1

△i=1=0.25 △i=2=0.15 △i=3=-0.3 △i=4=-0.1

S = 0.25

四．思考题

1.更换被测溶液或洗涤电极时，25型酸度计的读数开关应处于放开还是按下状

态？

答：放开。

2．由测定等浓度的HAc和NaAc缓冲溶液混合溶液的pH，来确定HAc的pKθa

的基本原理是什么？

答：实际上酸度计所测得的HAc-NaAc缓冲溶液混合溶液的pH，反映了混合溶液中

的有效浓度，既H+活度值。用酸度计测定等浓度HAc和NaAc缓冲溶液的pH值，既求得HAc的解离常数。在HAc和NaAc缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时，c(HAc)≈c0(HAc) ；c(Ac-)≈c0（NaAc）；

c(HAc)

pH = p Kθa HAc –㏒————

c(Ac-)

(HAc)

c

HAc –㏒--------------

= p Kθ

a

（NaAc）

c

（HAc）

对于由相同浓度HAc和NaAc给成的缓冲溶液，则有pH = p Kθ

a

恒压过滤常数测定实验报告

一、 实验课程名称：化工原理 二、实验项目名称：恒压过滤常数测定实验 三、实验目的和要求： 1. 熟悉板框压滤机的构造和操作方法； 2. 通过恒压过滤实验,验证过滤基本原理； 3. 学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数S 的方法； 4. 了解操作压力对过滤速率的影响。 四、实验内容和原理 实验内容：测定时间与滤液量的变化关系，绘制相关图表，求出过滤常数K 及压缩性指数S 。 实验原理：过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。过滤操作中，随着过滤过程的进行，固体颗粒层的厚度不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速率不断降低。 影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，在低雷诺数范围内，过滤速率计算式为： L p a K u μεε?-=223')1(1 (1) 由此可以导出过滤基本方程式： )('12Ve V v r p A d dV s +?=-μτ (2) 恒压过滤时，令k=1/μr ’v ，K=2k △p 1-s ，q=V/A ，q e =Ve/A ，对(2)式积分得： (q+q e )2=K(τ+τe ) (3) K 、q 、q e 三者总称为过滤常数，由实验测定。 对（3）式微分得： 2(q+q e )dq=Kdτ e q K q K dq d 22+=τ (4) 用△τ/△q 代替dτ/dq ，用q 代替q 。在恒压条件下，用秒表和电子称分别测定一系列时间间隔△τi ，和对应的滤液质量△M （除水的密度换算成体积△V i ），可计算出一系列△τi 、△q i 、q i ，在直角坐标系中绘制△τ/△q ～q 的函数关系，得一直线，斜率为2/K ，截距为2q e /K ，可求得K 和q e ，再根据τe =q e 2/K ，可得τe 。 改变过滤压差△p ，可测得不同的K 值，由K 的定义式两边取对数得： lgK=(1-S)lg(△p)+lg(2k) (5) 在实验压差范围内，若k 为常数，则lgK ～lg(△p)的关系在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-S)，可得滤饼压缩性指数S ，进而确定物料特性常数k 。 五、主要仪器设备 实验装置如图1-1所示：

实验醋酸解离度和解离常数的测定

实验 醋酸解离度和解离常数的测定 一、实验目的 1、了解电导率法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法； 2、加深对弱电解质解离平衡的理解； 3、学习电导率仪的使用方法，进一步学习滴定管、移液管的基本操作。 二、提 要 醋酸CH 3COOH 即HA C ，在水中是弱电解质，存在着下列解离平衡： 或简写为 其解离常数为 {}{ } { } θ θ -θ+= αc )c HA (c c )c A (c c )H (c )c HA (K eq eq eq (2.1) 如果HAc 的起始溶度为c o ，其解离度为α，由于,)()(0a c Ac c H c eq eq ==-+代入式（2.1）得： θ θ αα-α =α-α=c )1(c c )c c ()c ()HAc (K 2 00020 (2.2) 某一弱电解质的解离常数K a 仅与温度有关，而与该弱电解质溶液的浓度无关；其解离度α则随溶液浓度的降低而增大 。可以有多种方法用来测定弱电解质的α和K a ，本实验采用的方法是用电导率测定HAc 的α和K a 。 电解质溶液是离子电导体，在一定温度时，电解质溶液的电导（电阻的倒数）λ为 l kA =λ (2.3) 式中，k 为电导率．．．（电阻率的倒数），表示长度l 为1m 、截面积A 为1m 2导体的电导；单位为S·m -1。电导的单位为S[西（门子）]。 在一定温度下，电解质溶液的电导λ与溶质的性质及其溶度c 有关。为了便于比较不同溶质的溶液的电导，常采用摩尔电导m λ。它表示在相距1cm 的两平行电极间，放置含有1单位物质的量电解质的电导，其数值等于电导率k 乘以此 溶液的全部体积。若溶液的浓度为)dm · mol (c 3-，于是溶液的摩尔电导为 k 10kV 3m -==λ (2.4) m λ的单位为12mol ·m ·S -。 根据式(2.2)，弱电解质溶液的溶度c 越小，弱电解质的解离度α越大，无限稀释时弱电解质也可看作是完全解离的，即此时的%100=α。从而可知，一定温

恒压过滤常数测定实验------实验报告

恒压过滤常数测定实验 一、实验目的 1. 熟悉板框压滤机的构造和操作方法。 2. 通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。 3. 学会测定过滤常数K 、qe 、τe 及压缩性指数s 的方法。 4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。 二、基本原理 过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。 过滤速度u 定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。影响过滤速度的主要因素除过滤推动力（压强差）△p ，滤饼厚度L 外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。 过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式： 2 e = 2(V+V )dV KA d τ 式中：K —过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，m 2/s 将式（3）分离变量积分，整理得： () 2 2=(+)e e V V KA ττ+ 再将式（7）微分，得： 22()=e V V dV KA d τ+ 将式（8）写成差分形式，则

22 =+e q q q K K τ?? 式中： q ?— 每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m 3 / m 2 ； τ?— 每次测定的滤液体积所对应的时间，s ； q — 相邻二个q 值的平均值，m 3 / m 2 。 以 q τ ??为纵坐标，q 为横坐标将式（9）标绘成一直线，可得该直线的斜率和截距， 斜率： 2=S K 截距： 2=e I q K 则， 2 =K S ，m 2 /s == 2e KI I q S ，m 3 22 2 == e e q I K KS τ ，s 改变过滤压差P ?，可测得不同的K 值，由K 的定义式（2）两边取对数得： lg =(1-s)lg(p)+B K ? 在实验压差范围内，若B 为常数，则lgK ～lg(P ?)的关系在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-s)，可得滤饼压缩性指数s 。 三、实验装置与流程 本实验装置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其流程示意如图1。

报告示例：实验三__醋酸解离度和解离常数的测定

山东轻工业学院实验报告 成绩 课程名称 基础化学实验1 指导教师 周磊 实验日期 院（系） 专业班级 实验地点 实验楼A 座412 学生姓名 学号 同组人 实验项目名称 醋酸解离度和解离常数的测定 一、实验目的 1. 学习正确使用酸度计。 2. 进一步练习溶液的配制与酸碱滴定的基本操作。 3. 用 pH 法测定醋酸的解离度和解离常数。 二、实验原理 HAc 为一元弱酸，在水溶液中存在如下解离平衡： HAc ＝ H + ＋ Ac - K a 起始浓度 (mol ?L -1) c 0 0 平衡浓度 (mol ?L -1) c –c α c α c α K a 表示 HAc 的解离常数 , α 为解离度 , c 为起始浓度。根据定义： 醋酸溶液总浓度 c 可以用 NaOH 标准溶液滴定测定。配制一系列已知浓度的醋酸溶液，在一定温度下，用酸度计测出其 pH 值，求出对应的 [H + ]，再由上述公式计算出该温度下一系列对应的 α 和K a 值。取所得的一系列K a 值的平均值，即为该温度下醋酸的解离常数。 三、主要仪器和试剂 仪器 ：酸度计, 碱式滴定管 (50mL), 锥形瓶 (250mL), 移液管 (25mL), 吸量管 (5mL), 容量瓶 (50mL), 烧杯 (50mL) 试剂：HAc 溶液， NaOH 标准溶液, 酚酞 四、实验步骤（用简洁的文字、箭头或框图等表示） 1. 醋酸溶液浓度的测定 2. 配制不同浓度的醋酸溶液 2 [H ]1a c K c θ ααα += = -

3. 不同浓度醋酸溶液pH 值的测定 五、结果记录及数据处理 表1 醋酸溶液浓度的测定 表2 HAc解离度和解离常数的测定

恒压过滤实验常数测定实验报告

恒压过滤实验
一、实验目的
1、掌握恒压过滤常数 K、通过单位过滤面积当量滤液量 qe 、当量过滤时间 ? e 的测定方法； 加深 K、 qe 、 ? e 的概念和影响因素的理解。 2、 学习滤饼的压缩性指数 s 和物料常数 k 的测定方法。 3、 学习
d? ——q 一类关系的实验测定方法。 dq
4、 学习用正交试验法来安排实验，达到最大限度的减小实验工作量的目的。 5、 学习对正交试验法的实验结果进行科学的分析，分析出每个因素重要性的大小，指出试 验指标随各因素的变化趋势，了解适宜操作条件的确定方法。
二、实验内容
1、设定试验指标、因素和水平。因可是限制，分 4 个小组合作共同完成一个正交表。 故同意规定实验指标为恒压过滤常数 K，设定的因素及其水平如表 6-1 所示。假定各因素之 间无交互作用。 2、为便于处理实验结果，应统一选择一个合适的正交表。 3、按选定正交表的表头设计，填入与各因素水平对应的数据，使它变成直观的“实验 方案”表格。 4、分小组进行实验，测定每个实验条件下的过滤常数 K、q 5、对试验指标 K 进行极差分析和方差分析；之处各个因素重要性的大小；讨论 K 随其 影响因素的变化趋势；以提高过滤速度为目标，确定适宜的操作条件。
三、实验原理
1.恒压过滤常数 K、 qe 、 ? e 的测定方法。 在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，液体流过固 体颗粒之间的孔道加长，而使流体阻力增加，故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随着过滤 的进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。 恒压过滤方程
(q ? qe ) 2 ? K (? ? ? e )
式中 q———单位过滤面积获得的滤液体积， m / m ；
3 2
（1）

实验二、醋酸解离常数的测定

醋酸解离常数的测定 目的要求 （1）了解对消法测电动势的基本原理，熟悉EM-3C 电子电位差计的使用方法； （2）学习电极及盐桥的使用方法，学会电池的装配方法； （3）掌握可逆电池电动势测定的应用。 基本原理 利用各种氢离子指示电极与参比电极组成电池，即可从测得的电池电动势算出溶液的pH 值，常用指示电极有：氢电极、醌氢醌电极和玻璃电极。今讨论醌氢醌(Q·H 2Q)电极。Q·H 2Q 为醌(Q)与氢醌(H 2Q)的等分子化合物，在水溶液中部分分解。 (Q·H 2Q) (Q) (H 2Q) 醌氢醌在水中溶解度很小。将待测pH 溶液用Q·H 2Q 饱和后，再插入一只光亮Pt 电极就构成了Q·H 2Q 电极，可用它构成如下电池： Hg(l)｜Hg 2Cl 2(s)｜饱和KCl 溶液‖由Q·H 2Q 饱和的待测pH 溶液(H +)｜Pt(s) Q·H 2Q 电极反应为： Q ＋2H +＋2e – →H 2Q 因为在稀溶液中+ +H H a c =，所以： ????=- 2 2 Q H Q Q H Q 2.303pH RT F

2 可见，Q·H 2Q 电极的作用相当于一个氢电极，电池的电动势为： 2 Q H Q 2.303pH RT E F ????+-?=-=- -饱和甘汞 2 Q H Q pH () 2.303F E RT ???=--? 饱和甘汞 (1) 其中2Q H Q ??＝0.6994 – 7.4 × 10–4 (t – 25)，?饱和甘汞＝0.2412 – 6.6l×10–4 (t –25) – 1.75×10–6 (t –25)2。 在HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时， HAc 0, HAc c c ≈， 0, NaAc Ac c c -≈。根据酸性缓冲溶液pH 的计算公式为 0, HAc HAc a a 0, NaAc Ac pH pK (HAc)lg pK (HAc)lg c c c c -=-=- 对于由相同浓度HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液，则有 a pH pK (HAc)= 本实验中，量取两份相同体积、相同浓度的HAc 溶液，在其中一份中滴加NaOH 溶液至恰好中和（以酚酞为指示剂），然后加入另一份HAc 溶液，即得到等浓度的HAc-NaAc 缓冲溶液，测其pH 即可得到a pK (HAc)及a K (HAc)。 一、仪器 EM-3C 电子电位差计1套；Pt 电极1支；饱和甘汞电极1只；烧杯；移液管。 二、试剂 盐桥；KCl 饱和溶液；醌氢醌(固体)；未知浓度醋酸溶液；氢氧化钠溶液0.1mol·L –1；2g/L 酚酞乙醇溶液。 三、实验步骤

醋酸解离常数的测定缓冲溶液法

醋酸解离常数的测定（缓冲溶液法） 实验目的 1. 利用测缓冲溶液pH 的方法测定弱酸的pKa 。 2. 学习移液管、容量瓶的使用方法，并练习配制溶液。 实验原理 在HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时， ()()0c HAc c HAc ≈，()()0c Ac c NaAc -≈。酸性缓冲溶液pH 的计算公式为 ()() ()c HAc pH pKa HAc lg c Ac θ-=-()()()00c HAc pKa HAc lg c NaAc θ =- 对于由相同浓度HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液，则有 ()pH pKa HAc θ= 本实验中，量取两份相同体积、相同浓度的HAc 溶液，在其中一份中滴加NaOH 溶液至溶液呈粉红色后，然后混合，即得到等浓度的HAc-NaAc 缓冲溶液，测其pH 即可得到()pKa HAc θ及()Ka HAc θ。 仪器、药品及材料 仪器：pHs-2C 型酸度计，容量瓶（50ml ）3个（编号为1，2，3号），烧杯（50ml 编号为1，2，3，4，5号）5个，移液管（25ml ）1支，吸量管（10ml ）1支，洗耳球1个。 药品：HAc （0.10 mol ·L -1），NaOH （0.10 mol ·L -1），酚酞。 材料：碎滤纸。 实验步骤 1.用酸度计测定等浓度的HAc 和NaAc 混合溶液的pH （1）配制不同浓度的HAc 溶液 实验室备有标以编号的小烧杯和容量瓶。用4号烧杯盛已知浓度的HAc 溶液。用10ml 吸量管从烧杯中吸取5.00ml 、10.00ml 0.10 mol ·L -1 HAc 溶液分别放入1号、2号容量瓶中，用25ml 移液管从烧杯中吸取25.00ml 0.10 mol ·L -1 HAc 溶液放入3号容量瓶中，分别加入去离子水至刻度，摇匀。 （2）制备等浓度的HAc 和NaAc 混合溶液

化工原理恒压过滤常数测定实验报告

恒压过滤常数测定实验 一、实验目的 1. 熟悉板框压滤机的构造和操作方法。 2. 通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。 3. 学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数s 的方法。 4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。 二、基本原理 过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。 过滤速度u 定义为单位时间单位过滤面积通过过滤介质的滤液量。影响过滤速度的主要因素除过滤推动力（压强差）△p，滤饼厚度L 外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。 过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动围，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式： （1） 式中：u —过滤速度，m/s ； V —通过过滤介质的滤液量，m 3 ； A —过滤面积，m 2 ； τ —过滤时间，s ； q —通过单位面积过滤介质的滤液量，m 3/m 2 ； △p —过滤压力（表压）pa ； s —滤渣压缩性系数； μ—滤液的粘度，Pa.s ； r —滤渣比阻，1/m 2 ； C —单位滤液体积的滤渣体积，m 3 /m 3 ； Ve —过滤介质的当量滤液体积，m 3； r ′ —滤渣比阻，m/kg ；

C —单位滤液体积的滤渣质量，kg/m3。 对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r、C和△p都恒定，为此令： （2） 于是式（1）可改写为： （3）式中：K—过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，m2/s 将式（3）分离变量积分，整理得： （4） 即V2+2VV e=KA2τ （5） 和从0到积分，则： 将式（4）的积分极限改为从0到V e V e2=KA2τ （6）将式（5）和式（6）相加，可得： 2(V+V e)dv= KA2(τ+τe) (7) 所需时间，s。 式中：—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量Veτ e 再将式（7）微分，得： 2(V+V e)dv= KA2dτ （8）将式（8）写成差分形式，则 （9）式中：Δq—每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m3/ m2； Δτ—每次测定的滤液体积所对应的时间，s； —相邻二个q值的平均值，m3/ m2。 以Δτ/Δq为纵坐标，为横坐标将式（9）标绘成一直线，可得该直线的斜率和截距， 斜率：S= 截距：I= q e 则，K= ,m2/s

D668-化工原理-恒压过滤常数测定实验指导书

恒压过滤常数测定实验指导书

恒压过滤常数测定实验 一、实验目的 1. 熟悉板框压滤机的构造和操作方法。 2. 通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。 3. 学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数s 的方法。 4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。 二、基本原理 过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。 过滤速度u 定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。影响过滤速度的主要因素除过滤推动力（压强差）△p ，滤饼厚度L 外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。 过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式： ()()()() e s e s V V C r p A V V C r p A d dq Ad dV u +'?'?=+??===--μ?μ?ττ11 （1） 式中：u —过滤速度，m/s ； V —通过过滤介质的滤液量，m 3； A —过滤面积，m 2； τ —过滤时间，s ； q —通过单位面积过滤介质的滤液量，m 3/m 2； △p —过滤压力（表压）pa ； s —滤渣压缩性系数； μ—滤液的粘度，Pa.s ；

r —滤渣比阻，1/m 2； C —单位滤液体积的滤渣体积，m 3/m 3； Ve —过滤介质的当量滤液体积，m 3； r ' —滤渣比阻，m/kg ； C —单位滤液体积的滤渣质量，kg/m 3。 对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r 、C 和△p 都恒定，为此令： ()C r p K s ??=-μ?12 （2） 于是式（1）可改写为： ) (22 Ve V KA d dV +=τ （3） 式中：K —过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，s m /2 。 将式（3）分离变量积分，整理得： ()()?? =+++τ τ022 1d KA V V d V V e e V V V e e （4） 即 τ222KA VV V e =+ （5） 将式（4）的积分极限改为从0到V e 和从0到e τ积分，则： e e KA V τ22= （6） 将式（5）和式（6）相加，可得： ()()e e KA V V ττ+=+22 （7） 式中：e τ—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量V e 所需时间，s 。 再将式（7）微分，得： ()τd KA dV V V e 22=+ （8） 将式（8）写成差分形式，则 22 e q q q K K τ?=+? （9） 式中：q ?— 每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m 3/ m 2； τ?— 每次测定的滤液体积q ?所对应的时间，s ； q — 相邻二个q 值的平均值，m 3/ m 2。

1。醋酸解离常数的测定

实验一 醋酸解离常数的测定 一、实验目的 1.了解弱酸溶液pH 值测定原理、方法及解离常数的计算。 2.掌握pH 计的正确操作和使用。 二、实验原理 1．溶液的解离度 醋酸CH 3COOH 即HAc ，在水溶液中，存在下列解离平衡： HAc( aq ) + H 2O( l ) H 3O + (aq) + Ac - ( aq ) (1-1) 或简写为 HAc( aq ) H + ( aq ) + Ac -( aq ) 如果HAc 的起始浓度为c ，当达到解离平衡时 c eq (H +) = c eq (Ac -) (1-3) 其解离度 c c c c eq eq ) (Ac )(H -+== α (1-4) 其解离常数 }} { {()} { θ θ θc c c c c c eq eq eq HAc )(Ac )(H ) HAc Ka(-+= (1-5) 式中c θ为标准浓度，其值为1mol·dm -3。将( 1-3 )式代入( 1-5 )，得 ()()θ ααc c c c 2 -= ) HAc Ka( (1-6) 简化后得 () αα-=1c 2 ) HAc Ka( (1-7) 当解离度α＜ 5% 时，1-α≈1，对于一般的弱酸来说 K a ≈ cα２ (1-8) 则，解离度 c a K ≈ α (1-9)

K a 与α都可用来表示酸的强弱，但α随浓度c 而变。在一定温度时，K a 不随c 而变，是一个常数。 2．测量原理 pH 玻璃电极是一种应用广泛的离子选择性电极。将玻璃电极(作为指示电极)与饱和甘汞电极(作为参比电极)或由二者制成的复合电极(图1-1)插入溶液，组成测量电池(图1-2)。 该电池的电动势与溶液的pH x 值在25℃时存在下列关系， E x = K′+ 0.0592pH x (1-10) 在实际测量时，一般是用已知pH s 值的标准缓冲溶液对仪器进行定位校正： 图1-1pH 电极示意图 玻璃电极 电极帽 导线 玻璃电极 塑亮 插棒 球泡 参比电极（甘汞电极） 复合电极 电极帽 导线 参比电极 塑亮 插口 液接界 电极帽 导线 玻璃电极 参比电极 保护套 球泡 保护套 插口

恒压过滤常数的测定实验报告

实验二 恒压过滤常数的测定 一． 实验目的 (1) 熟悉板框压滤机的构造和操作方法； (2) 通过恒压过滤实验，验证过滤基本原理； (3) 测定过滤常数K 、qe 、θ； (4) 了解过滤压力对过滤速率的影响。 二． 实验原理 如图一所示，滤浆槽内配有一定浓度的轻质碳酸钙悬浮液（浓度在2-4%左右），用电动搅拌器进行均匀搅拌(浆液不出现旋涡为好)。启动旋涡泵，调节阀门3使压力表5指示在规定值。滤液在计量桶内计量。 过滤、洗涤管路如图二示 图一 恒压过滤实验流程示意图 1─调速器;2─电动搅拌器;3、4、6、11、14─阀门; 5、7─压力表8─板框过滤机; 9─压紧装置;10─滤浆槽; 12─旋涡泵；13-计量桶 。

三．主要仪器设备 (1)旋涡泵: 型号: (2)搅拌器: 型号: KDZ-1 ; 功率: 160w 转速: 3200转/分 (3)过滤板: 规格: 160*180*11（mm） (4)滤布：型号工业用；过滤面积0.0475m2 (5)计量桶：第一套长275 mm、宽325mm 四．操作方法与实验步骤 (1)系统接上电源，打开搅拌器电源开关，启动电动搅拌器2。将滤液槽10内浆液搅拌 均匀。 (2)板框过滤机板、框排列顺序为：固定头-非洗涤板-框-洗涤板-框-非洗涤板-可动头。用 压紧装置压紧后待用。 (3)使阀门3处于全开、阀4、6、11处于全关状态。启动旋涡泵12，调节阀门3使压力 表5达到规定值。 (4)待压力表5稳定后，打开过滤入口阀6过滤开始。当计量桶13内见到第一滴液体时 按表计时。记录滤液每增加高度20mm时所用的时间。当计量桶13读数为160 mm 时停止计时，并立即关闭入口阀6。 (5)打开阀门3使压力表5指示值下降。开启压紧装置卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽 内，将滤布清洗干净。放出计量桶内的滤液并倒回槽内，以保证滤浆浓度恒定。 (6)改变压力，从（2）开始重复上述实验。

过滤常数的测定

实验四 过滤常数的测定 一、实验目的 1、 熟悉板框压滤机的结构和操作方法； 2、 测定在恒压操作时的过滤常数K ，q e ，τe ，测定物料压缩指数s ； 3、 了解操作条件对过滤速度的影响。 二、实验原理 1、过滤常数的测定 过滤是借助于外界推动力的作用，使悬浮液通过某种多孔性介质，从而实现固液分离的操作。单位时间通过单位过滤面积的滤液量称为过滤速度。过滤速度的大小与压力差、滤饼厚度、悬浮液和滤饼的性质、悬浮液的温度等有关。故过滤速度方程式可表示为： ) (2) (e e q q K q q rv p d dq Ad dV u += +?= == μτ τ （4－1） 式中：V ——滤液量，m 3 ； A ——过滤面积，m 2； τ——得到滤液V 所需的过滤时间，s ； K ——过滤常数，rv p K μ?=2，m 2/s ； q=V/A ，即单位过滤面积的滤液量，m ； q e =V e /A ，即单位过滤面积的虚拟滤液量,m ； V e ——虚拟滤液的体积，它是形成相当于过滤介质阻力的一层滤饼时，应得到的滤液量，m 3； r ——滤饼的比阻，m -2; μ——滤液的粘度，Pa.s ； v ——获得单位体积滤液所形成的滤饼，m 3/m 3。 在恒压过滤情况下，滤液量与过滤时间的关系可用下式表示： τK qq q e =+22 e e K q τ=2 （4－2） 将过滤方程式微分后得 e q K q K d dq 22+ =τ 实验过程中，可用增量比τ τd dq q 代替??，则有下式 e q K q K q 22+ =??τ （4－3）

标绘出Δτ/Δq 对q (q 取各时间间隔内的平均值)的直线,如上图所示,直线斜率为2/K,截距2q e /K ，由此可求出K 和q e 。 图4－1 Δτ/Δq 与q 的关系 2、滤饼压缩性指数s 及比阻 滤饼的比阻与压差的关系为，s p r r ?=0，带入过滤常数的定义式可得 s s p k v r p K --?=?= 10122μ 两边取对数：)2lg()lg()1(lg k p s K +?-= （4－4） 因常数常数，== =ν μ01 r k s ，故K 与Δp 的关系在双对数坐标上标绘是一条直线， 斜率为（1-s ），由此可计算出压缩性指数s ，读取Δp ～K 直线上任一点处的K 值，将K 、Δp 数据一起代入过滤常数定义式计算物料特性常数k 及比阻。 三、实验装置 本实验装置由板框压滤机、滤浆桶、搅拌桨、计量筒、螺杆泵等组成。滤浆槽内配有一定浓度的轻质碳酸钙悬浮液，用电动搅拌器进行搅拌（浆液不出现漩涡为好）。滤浆在滤浆槽中经搅拌均匀后，启动螺杆泵，使系统内形成一定的压力。滤浆经板框压滤机，清液进入计量筒，固相被留在板框压滤机上逐渐生成滤饼。定时读取计量筒的液位，并记录。系统压力可由板框压滤计前的进口阀和泵的出口阀、回流阀等进行调节。

实验三恒压过滤常数测定实验

实验三 恒压过滤常数测定实验 1．实验目的 （1）熟悉板框压滤机的结构和操作方法。 （2）测定恒压过滤常数K 、q e 、θ e 。 （3）测定滤饼的压缩性指数s 。 2．基本原理 由恒压过滤方程： θK q q q e =+22 式中：q — 单位过滤面积所得滤液体积，m 3/ m 2 ； θ— 过滤时间，s ； K － 恒压过滤常数，m 2/s; q e － 反映过滤介质阻力的常数，m 3/ m 2 。 微分得： ()θKd dq q q e =+2 将上式写成差分形式，则： e q K q K q 2 2+=??-θ 式中：q ?— 每次测定的单位过滤面积滤液体积，m 3/ m 2； θ?— 每次测定滤液体积q ?所对应的时间间隔，s ； q — 相邻二个q 值的平均值，m 3/ m 2。 以q ??/θ为纵坐标，q 为横坐标，将上式标绘成一直线，由该直线的斜率和截距可求出过 滤常数K 和q e ，而虚拟过滤时间 θe ＝q e 2/K 也可将恒压过滤方程变为： K q q K q e 21 += θ 以q /θ为纵坐标，q 为横坐标，绘成一直线，由直线的斜率和截距求出过滤常数K 和q e 。 改变过滤压差△p ，可测得不同的K 值，由K 的定义式s p k K -?=1) (2两边取对数得： ()()lg(2k)p lg s 1lgK +?-= 在实验压差范围内，若k 为常数，则lgK ～lg(△p)的关系在直角坐标上是一条直线，斜率为 （1-s ），可得滤饼压缩性指数s 。 3．实验装置与流程 本实验装置由空压机、配料槽、压力贮槽、板框过滤机（板框厚度25mm ，每个框过滤面积 0.024m 2，框数2个）等组成，其流程如图2-3所示。 4．实验步骤 （1）在配料槽内配制含CaCO 3约10％（质量）的水悬浮液。 （2）开启空压机，将压缩空气通入配料槽，使CaCO 3悬浮液搅拌均匀。 （3）正确装好滤板、滤框及滤布。滤布使用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起皱（注意：用螺旋压紧时，千万不要把手指压伤，先慢慢转动手轮使板框合上，然后再压紧）。

实验二醋酸解离常数的测定

百度文库-让每个人平等地提升自我 醋酸解离常数的测定 目的要求 (1)了解对消法测电动势的基本原理，熟悉EM-3C电子电位差计的使用方法； (2)学习电极及盐桥的使用方法，学会电池的装配方法； (3)掌握可逆电池电动势测定的应用。 基本原理 利用各种氢离子指示电极与参比电极组成电池，即可从测得的电池电动势算出溶液的pH值，常用指示电极有：氢电极、醌氢醌电极和玻璃电极。今讨论醌氢醌(QH2Q)电极。QHQ为醌(Q)与氢醌(H2Q)的等分子化合物，在水溶液中部分分解。O........ H O O 0H (Q H2Q) (Q) (H2Q) 醌氢醌在水中溶解度很小。将待测pH溶液用Q-H2Q饱和后，再插入一只光 亮Pt电极就构成了Q-H2Q电极，可用它构成如下电池： Hg(l) | Hg2Cl2(s) |饱和KCl溶液II由QHQ饱和的待测pH溶液(H+) | Pt(s) Q-H2Q电极反应为： \ Q + 2H++ 2e-—H2Q / 因为在稀溶液中a H+ c H+，所以： \ - 2.303 RT H PH QH2Q QH Q Q

百度文库-让每个人平等地提升自我 可见，Q-H 2Q 电极的作用相当于一个氢电极，电池的电动势为: 2.303 RT H —F — pH 饱和甘汞 在HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时, c o, NaAc 。根据酸性缓冲溶液pH 的计算公式为 pH pK ^(HAc) 本实验中，量取两份相同体积、相同浓度的HAc 溶液，在其中一份中滴加NaOH 溶液至恰好中和（以酚酞为指示剂），然后加入另一份 HAc 溶液，即得到等浓度 的HAc-NaAc 缓冲溶液，测其pH 即可得到pK a （HAc ）及K ?（HA C ）。 一、 仪器 EM-3C 电子电位差计1套；Pt 电极1支；饱和甘汞电极1只；烧杯；移液管。 二、 试剂 盐桥；KCl 饱和溶液；醌氢醌（固体）;未知浓度醋酸溶液；氢氧化钠溶液 L -; 2g/L 酚酞乙醇溶液。 三、 实验步骤 PH ( gw X 10- (t -25), 饱和甘汞 饱和甘汞 ）2.303 RT =—6.61 (t ^25) - X 0- (t^5)2。 pH pK 拿(HAc) lg 捡 c Ac pK ? (HAc) ?虫竺 c o, NaAc c HAc c 0, HAc ， c Ac 对于由相同浓度 HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液，则有 其中QH 2 Q 二

一、恒压过滤常数测定实验

化工原理实验报告 实验名称：恒压过滤常数测定实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级： 姓名：学号：

指 导 教 师： 日 期： 一、 实验目的 1、熟悉板框压滤机的构造和操作方法； 2、通过恒压过滤实验,验证过滤基本原理； 3、学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数S 的方法； 4、了解操作压力对过滤速率的影响。 二、 实验原理 1、过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。过滤操作中，随着过滤过程的进行，固体颗粒层的厚度不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速率不断降低。 2、影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，在低雷诺数围，过滤速率计算式为： (q+q e )2=K(τ+τe ) （1） K 、q 、q e 三者总称为过滤常数，由实验测定。 对（1）式微分得： 2(q+q e )dq=Kdτ e q K q K dq d 2 2+=τ （2） 该式表明以dτ/dq 为纵坐标，以q 为横坐标作图可得一直线，直线斜率为2/K ，截距为2q e /K 。（2）式中可用△τ/△q 代替dτ/dq，用q 代替q 。 上式可以改写成： △τ/△q=2/K* q+2/K* q e （3） 在恒压条件下，用秒表和电子称分别测定一系列时间间隔△τi ，和对应的滤液质量△M （除水的密度换算成体积△V i ），可计算出一系列△τi 、△q i 、q i ，在直角坐标系中绘制△τ/△q ～q 的函数关系，得一直线，斜率为2/K ，截距为2q e /K ，可求得K 和q e ，再根据τe =q e 2/K ，可得τe 。 L p a K u μεε?-=223') 1(1

恒压过滤常数测定实验实验报告

恒压过滤常数测定实验 1 实验目的 1.1 熟悉板框压滤机的构造和操作方法。 1.2 通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。 1.3 学会测定过滤常数K、q e、τe及压缩性指数s的方法。 1.4 了解过滤压力对过滤速率的影响。 2 基本原理 过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。 过滤速度u定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。影响过滤速度的主要因素除过滤推动力（压强差）p，滤饼厚度L外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。 过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式： 式中：u—过滤速度，m/s； V—通过过滤介质的滤液量，m3； A—过滤面积，m2； τ—过滤时间，s； q—通过单位面积过滤介质的滤液量，m3/m2； p—过滤压力（表压）pa； s—滤渣压缩性系数； μ—滤液的粘度，Pa.s； r—滤渣比阻，1/m2；

C—单位滤液体积的滤渣体积，m3/m3； Ve—过滤介质的当量滤液体积，m3； r‘—滤渣比阻，m/kg； C—单位滤液体积的滤渣质量，kg/m3。 对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r、C和△p都恒定，为此令： 于是式（1）可改写为： 式中：K—过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，m2 / s。 将式（3）分离变量积分，整理得： 即 将式（4）的积分极限改为从0到V e和从0到τe积分，则： 将式（5）和式（6）相加，可得： 式中：τe—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量V e所需时间，s。 再将式（7）微分，得： 将式（8）写成差分形式，则 式中：△q—每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m3/ m2； q—相邻二个q值的平均值，m3/ m2。 △τ—每次测定的滤液体积 q所对应的时间，s；

实验二、醋酸解离常数的测定

百度文库 醋酸解离常数的测定 目的要求 (1)了解对消法测电动势的基本原理，熟悉EM-3C电子电位差计的使用方法； (2)学习电极及盐桥的使用方法，学会电池的装配方法； (3)掌握可逆电池电动势测定的应用。 基本原理 利用各种氢离子指示电极与参比电极组成电池，即可从测得的电池电动势算出溶液的pH值，常用指示电极有：氢电极、醌氢醌电极和玻璃电极。今讨论醌氢醌(QH2Q)电极。QHQ为醌(Q)与氢醌(H2Q)的等分子化合物，在水溶液中部分分解。 O ........ H O O 0H (Q H2Q) (Q) (H2Q) 醌氢醌在水中溶解度很小。将待测pH溶液用Q-H2Q饱和后，再插入一只光 亮Pt电极就构成了Q-H2Q电极，可用它构成如下电池： Hg(l) | Hg2Cl2(s) |饱和KCl溶液II由QHQ饱和的待测pH溶液(H+) | Pt(s) Q-H2Q电极反应为： \ Q + 2H++ 2e-—H2Q / 因为在稀溶液中a H+ c H+，所以： \ - 2.303 RT H PH QH2Q QH Q Q

百度文库 可见，Q-H 2Q 电极的作用相当于一个氢电极，电池的电动势为: 2.303 RT H pH 饱和甘汞 1.75 X 0-6 (tE5)2。 在HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时， C HAc C 0, HAc ， C Ac C 0, NaAc 根据酸性缓冲溶液pH 的计算公式为 pH pK^(HAc) lg — pK ^ (HAc) lg c Ac c 0, NaAc 对于由相同浓度HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液，则有 pH pK a (HAc) \、本实验中，量取两份相同体积、相同浓度的HAc 溶液，在其中一份中滴加NaOH 溶液至恰好中和(以酚酞为指示剂)，然后加入另一份 HAc 溶液，即得到等浓度 的HAc-NaAc 缓冲溶液，测其pH 即可得到pK a (HAc)及K a (HAc) 0 、仪器 EM-3C 电子电位差计1套；Pt 电极1支；饱和甘汞电极1只；烧杯；移液管 二、 试剂 盐桥；KCl 饱和溶液；醌氢醌(固体);未知浓度醋酸溶液；氢氧化钠溶液 0.1mol L -； 2g/L 酚酞乙醇溶液。 X 三、 实验步骤 PH ( Q H 2Q E 饱和甘汞 ) 2.303 RT 其中 Q H 2Q 二 0.6994 -7.4 WT 4 (t -25), 饱和甘汞 =0.2412 —6.61 W"4 (t T 25)-

恒压过滤实验常数测定实验报告

恒压过滤实验 一、实验目的 1、掌握恒压过滤常数K 、通过单位过滤面积当量滤液量e q 、当量过滤时间e θ的测定方法；加深K 、e q 、e θ的概念和影响因素的理解。 2、 学习 dq d θ ——q 一类关系的实验测定方法。 二、实验内容 1、测定实验条件下的过滤常数K 、e q 三、实验原理 1.恒压过滤常数K 、e q 、e θ的测定方法。 在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，液体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体阻力增加，故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随着过滤的进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。 恒压过滤方程 )()(2e e K q q θθ+=+ （1） 式中q —单位过滤面积获得的滤液体积，2 3 /m m ； e q —单位过滤面积上的当量滤液体积，2 3 /m m ； e θ—当量过滤时间，s ； θ—实际过滤时间，s ； K —过滤常数，m 2 /s 。 将式（1）进行微分可得： e q K q K dq d 2 2+=θ （2） 这是一个直线方程式，于普通坐标上标绘q dq d -θ的关系，可得直线。其斜率为K 2 ，截距为 e q K 2 ，从而求出K 、e q 。至于e θ可由下式求出： e e K q θ=2 （3） 当各数据点的时间间隔不大时， dq d θ可用增量之比q ??θ来代替. 在本实验装置中，若在

计量瓶中手机的滤液量达到100ml 时作为恒压过滤时间的零点，再次之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液在加上计量瓶忠100ml 滤液，这两部分滤液课视为常量（用'q 表示），这些滤液对应的滤饼视为过滤介质意外的另一层过滤介质。在整理数据是，应考虑进去，则方程式变为 q ??θ=K 2q+K 2（e q +q ′ ） （4） 以 q ??θ与相应区间的平均值q 作图。在普通坐标纸上以q ??θ 为纵坐标，q 为横坐标标绘q ??θ~q 关系，其直线的斜率为：K 2；直线的截距为：K 2（e q +q ′）。 过滤常数的定义式：s p k K -?=12 (5) 两边取对数： )2lg(lg )1(lg k p s K +?-= (6) 因常数='= ν μr k 1 ，故K 与p ?的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线，直线的斜率为s -1，由此可得滤饼的压缩性指数s ，然后代入式（4-5）求物料特性常数k 。 四、实验方法 操作步骤： 1、开动电动搅拌器将滤浆桶内滤浆搅拌均匀（不要使滤浆出现打旋现象）。将真空吸滤器安装好，放入滤浆桶中，注意滤浆要浸没吸滤器。 2、打开进气阀，关闭调节阀5，然后启动真空泵。 3、调节进气阀，使真空表读数恒定于指定值，然后打开调节阀5进行抽滤，待计量瓶中收集的滤液量达到100ml 时，按表计时，作为恒压过滤零点。记录滤液每增加100ml 所用的时间。当计量瓶读数为800ml 时停表并立即关闭调节阀5. 4、 打开进气阀10和8，待真空表读数降到零时停真空泵。打开调节阀5，利用系统内大气压将吸附在吸滤器上的滤饼卸到桶内。放出计量瓶内滤液，并倒回滤浆槽内。卸下吸滤器清洗干净待用。 5、 结束试验后，切断真空泵、电动搅拌器电源，清晰真空吸滤器并使设备复原。 五、实验装置与流程