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利用表面光散射技术（SLS）测定多相体系中的界面张力和粘度

DOI：10.1016/j.jcis.2018.11.095 期刊：Journal of Colloid and Interface Science 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 假设：多相系统在过程工程的许多领域都具有重要意义。在涉及多相系统的工艺与产品设计中，需要掌握各相（如粘度等）的热物理性质以及相间界面张力的知识，但文献中往往缺乏这些数据。 实验：本研究证明了表面光散射技术（SLS）适用于宏观热力学平衡状态下多相系统中界面张力与粘度的同步测量。针对常压下形成汽-液-液平衡的两种模型体系（正癸烷-甲醇体系和正十二烷-甲醇体系），观测到汽-液界面与液-液界面处呈现振荡特性的表面波动，并将其与流体动力学模式相关联。 研究发现：通过精确理论描述表面波动动力学，在(333至358)K温度范围内测得了两个液相的动态粘度、汽-液界面张力及液-液界面张力的绝对数据，总测量不确定度(k=2)低至约2%。对于两种研究体系，在接近上临界溶解温度时，两液相粘度逐渐趋近，液-液界面张力趋近于零。
作者： Thomas M. Koller，Tobias Prucker，Junwei Cui，Tobias Klein，Andreas P. Fr?ba
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了证明表面光散射（SLS）技术适用于宏观热力学平衡状态下多相体系中界面张力和粘度的同步测量。

研究成果

研究表明，表面光散射法（SLS）是宏观热力学平衡状态下多相体系中可靠测定界面张力和粘度的适用方法。该方法可提供两液相动态粘度及其间界面张力的绝对数据，总测量不确定度低至约2%。结果显示，在接近上临界溶解温度时，两液相的粘度逐渐趋近，液-液界面张力趋于零。

研究不足

该研究仅限于两种模型体系（正癸烷/甲醇和正十二烷/甲醇），温度范围为333至358开尔文。该方法要求相界面平整且需精确校准以避免谱线展宽效应。

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