研究目的
为了提高使用固定光程激光诱导声波探测(FPL-LISP)装置测量液体中声速的便利性及分析速度,并将该技术应用于测定不同温度下多种深共晶溶剂(DESs)中的声速。
研究成果
FPL-LISP系统成功应用于快速测定少量DESs中的声速。亲水性DESs表现出4000至5000兆帕的体积模量,显示出在液压应用方面的潜力。疏水性DESs的体积模量较低,与常见离子液体和水相当。该技术的快速性和低样品量需求使其适用于实时分析及稀有或危险样品的研究。
研究不足
该技术需要使用声速已知的液体进行预分析系统校准。镀金载玻片必须与样品兼容,并在使用间隔期间清洁。该方法对样品中的水等杂质敏感。
1:实验设计与方法选择:
FPL-LISP装置采用固定光程设计测量液体中的声速,无需调节可变光程,从而减少测量误差。该装置包括激光器、光纤、超声传感器、黄铜板、热电珀尔帖制冷器、散热器、风扇、放大器、USB示波器和计算机。
2:样品选择与数据来源:
研究使用了四种亲水性DES(reline、ethaline、glyceline和maline)以及几种基于癸酸的疏水性DES。声速测量温度范围为293至333 K。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Q开关激光器、超声传感器、带评估腔的黄铜板、镀金显微镜盖玻片、珀尔帖装置、温度控制器、密度计、粘度计和卡尔费休滴定仪。
4:实验步骤与操作流程:
激光脉冲照射镀金玻片产生光声波,该波通过样品传播至超声传感器。通过测量飞行时间计算声速。系统使用纯水进行校准。
5:数据分析方法:
根据飞行时间和已知光程计算声速。利用声速和密度数据计算体积模量。
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831 KF coulometer
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