二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用汇总
二茂铁的烷基化及其在柴油添加剂中的应用
二茂铁的烷基化及其在柴油添加剂中的应用
二茂铁是一种重要的有机金属化合物,具有很高的烷基化活性。
在化学反应中,烷基化可以使烃分子中的碳碳双键减少,同时增加分
子中碳氢键的数量,从而提高其抗氧化性和稳定性。
二茂铁作为催化剂,可以催化不饱和烃的烷基化反应,生成高效的柴油添加剂。
柴油添加剂主要用于改善柴油的性能,使其达到更高的性能要求。
二茂铁烷基化反应所得到的产物可用作柴油添加剂,起到增加柴油抗
氧化性、改善机械性能和降低排放等方面的效果。
在柴油加工过程中,将适量的二茂铁催化剂加入反应体系中,可以使反应产物分子中的碳
氢键增多,整体分子结构更加稳定,从而达到提高柴油质量的效果。
总之,二茂铁的烷基化反应及其在柴油添加剂中的应用具有很广
阔的发展前景。
二茂铁对柴油的助燃和消烟作用
二茂铁对柴油的助燃和消烟作用计算机模拟实验姓名:陈树华学号:20082401068 课件密码:815811 前言:柴油燃烧的危害及氮氧化物NOx PM形成机理柴油发动机产生的废气中含有大量炭黑和有害气体,炭黑含量决定了废气的烟度。
炭黑会使柴油发动机喷油器堵塞,从而使燃烧恶化,不仅增加燃料消耗,而且加剧空气污染。
柴油机燃烧过程中生成有氮氧化物NOx未燃碳氢化合物HG一氧化物CO 和碳烟微粒PM(颗粒)等有害物, 对人体非常有害。
随着环境保护的日益重视, 人们越来越关注柴油机的排气污染问题。
NOx 的形成机理[1] N2 在空气中约占79% , 它是随空气一起进入柴油机气缸的,是一种比较稳定的气体,一般不与Q进行化学反应。
它只有在温度达到 2 300 K以上并且在富氧区中时,才与O产生反应。
O2 ?2OO+ N2 ?NO + N N+ O2?NO+ O 当温度低于900 K 时2NO+ O 2 ?2NO2当温度低于410 K 时NO 2+ N O2? N2O4PM 的形成机理柴油机废气中的颗粒主要是不完全燃烧生成的碳烟, 包括某些碳氧化合物、SQ、燃油及机油中的灰分以及添加剂等形成的颗粒。
碳烟是燃料在1 500 K 以上、过量空气系数<0. 6 的高温缺氧区里经过脱氢反应生成的。
燃料射流中液核过浓的预混合区是生成碳烟的主要地方。
消除碳烟的关键是控制预混合燃烧阶段的空燃比,使过量空气系数在0. 6~ 0. 8 范围内, 使之不生成碳烟, 而不能指望在燃烧中后期的碳烟再氧化, 因为再氧化需要高温, 在富氧条件下必将伴随NOx 的增加。
目前提高柴油发动机燃烧效率,减少废气中炭黑的方法有两种,一种是物理化学方法,即加入少量助燃剂;另一种是机械方法,即改进柴油发动机燃烧室的结构,物理化学方法的实质是对柴油进行变性处理,提高雾化程度,增加热扩散,从而对柴油的燃烧起催化作用,使柴油对废气起洗涤作用,以减少排放,使发动机工作稳定,从而使柴油完全燃烧。
二茂铁及衍生物对柴油的助燃及消烟作用讲诉
华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称综合化学实验实验项目二茂铁及衍生物对柴油的助燃和消烟作用实验指导老师实验时间2013 年月日课件密码:【前言】1 实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,其重要的经济价值与环保价值;②学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定;③掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术,应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
2 实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热,了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时,学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度,并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
3 文献综述3.1 燃油助燃剂的作用柴油发动机产生的废气中含有大量炭黑和有害气体,炭黑含量决定了废气的烟度。
炭黑会使柴油发动机喷油器堵塞,从而使燃烧恶化,不仅增加燃料消耗,而且加剧空气污染。
而柴油机的燃油经济性、排烟、有害物质排放都是不燃油在燃烧室内的燃烧情冴密切相关的。
柴油的扩散燃烧是造成燃烧不完全的主要原因。
燃油能否在汽缸内迅速雾化蒸发,能否尽快有空气混合均匀,能否迅速着火,是燃油能否完全燃烧的先决条件。
因此,是否具备上述条件之一就成为判断某种添加剂性能的依据。
而助燃剂的作用原理便是能加速上述过程,是燃油接近或达到完全燃烧,助燃剂最明显的作用就是能使柴油迅速的、完全的燃烧,从而降低油耗,减少燃烧室内的积炭和顶部活塞的结焦。
据研究,从燃油燃烧化学机理的化学动力学过程来说,就燃烧过程的地位而言,以自然过程显得更为重要。
这是燃烧促进剂的研究的一个方向。
碳氢化合物RH和氧通过引发反应产生R和H2O,在经过直链反应产生于另一种很活泼的自由基ROO·后,存在三种可能的反应历程,产生三种退化分子产物。
一种二茂铁衍生物
一种二茂铁衍生物二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物。
常温下为橙黄色粉末,有樟脑气味。
熔点172度-174度,沸点249度,100℃以上能升华;不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂。
与酸、碱、紫外线不发生作用,化学性质稳定,400度以内不分解。
其分子呈现极性,具有高度热稳定性、化学稳定性和耐辐射性,其在工业、农业、医药、航天、节能、环保等行业具有广泛的应用。
二茂铁可用作火箭燃料添加剂,汽油的抗爆剂和橡胶及硅树脂的熟化剂,也可作为紫外线吸收剂。
二茂铁的乙烯基衍生物能发生烯键聚合,得到碳链骨架的含金属高聚物,可作航天飞船的外层涂料。
二茂铁的消烟助燃作用发现较早,无讼是添加在固体燃料、液体燃料或气体燃料中,都能发挥这种效应,尤其对于在燃烧时产生烟大的烃类,其效果更为显著。
其添加在汽油中有很好的抗震作用,但是由于氧化铁沉积到火花塞上影响发火而受到限制,为此,也有人使用排铁混合物以减少铁的沉积现象。
二茂铁添加在煤油或柴油中,由于该发动机不用点火装置,所以不良的影响较少,在燃烧中除了消烟助燃外,其还有促使一氧化碳较化为二氧化碳的作用。
另外,它在燃烧中可提高燃烧热、增加功率而达到节能和减少大气污染的效果,二茂铁添加到锅炉燃料油中,可减少烟的生成和喷嘴积碳。
在柴油中添加0.1%,可消烟30-70%,节油10-14%,功率提高10%。
二茂铁用在固体火箭燃料中的使用报道更多,甚至还有掺在煤粉中作减速烟剂使用。
在以高分子聚合物废料作燃料时,添加二茂铁后可降烟数倍,还可作塑料的减烟添加剂。
除上述用途以外,二茂铁还有其他应用,作为铁肥料,有益于植物吸收,增长率加作物的含铁量,它的衍生物可作杀虫剂。
二茂铁的工业和有机合成方面的用途也很多,例如,它的衍生物可作为橡胶或聚乙烯的抗氧剂、聚脲酯的稳定剂、异丁烯痉甲基化催化剂、高分子过氧化物的分解催化剂,增加甲苯氯化中对位氯甲苯的产率,在其他方面又可作为润滑油抗负荷添加剂、研磨材料的促进剂等。
二茂铁消烟与助燃作用与尾气成分测定实验要求(2016年)何广平
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定一.氧弹量热计的使用与Q V 的测量利用氧弹量热计测定样品的恒容燃烧热Q V ,以Q V 、△T/W 、△T/△t 作为柴油燃烧效率与燃烧速率的评价指标。
量热计水当量值 (水:3000ml):W (卡计+水)= 14541.35(J/k); Q 铁丝=6694.4J/g二. 不完全燃烧条件下二茂铁对柴油燃烧燃值和燃烧速率的影响充氧压力:0.9MPa 。
1. 称取柴油1.0克,测量柴油燃烧前后温度随时间变化曲线,经雷诺作图法求取△T;2.称取柴油1.0克,加入二茂铁(自合成样品或标准试剂样品),使柴油中二茂铁含量 1.0%;,测量柴油燃烧前后温度随时间变化曲线,经雷诺作图法求取△T;2. 通过△T ,分别计算柴油和添加了二茂铁柴油的恒容燃烧值Q V 、Q V /g 或△T/g;并仔细观察坩埚灰渣情况和排出气体气味,称量灰渣重量.3.通过燃烧反应曲线,燃烧时温度上升的速率和△T ,求取△T/△t.g 比较不同配比的柴油其燃烧速率的差异.4.分别测定柴油和添加了二茂铁柴油燃烧后尾气排放中二氧化硫和二氧化氮的含量.以微克(SO 2;NO 2)/g (柴油)表示测定结果。
(二氧化硫和二氧化氮需分别收集和测定)三.二氧化硫气体的测定实验步骤1.二氧化硫标准曲线的绘制(1) 取12支10 ml 具塞比色管,分A 、B 两组,分别对应编号,A 组按下表配制标准系列 • (二氧化硫标准系列(标准液浓度1.00微克/ml) 管号 0 1 2 3 4 5 二氧化硫标准液(ml) 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 二氧化硫吸收液(甲醛吸收液) 10.00 9.50 9.00 8.00 5.00 2.00 二氧化硫含量(微克) 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 二氧化硫含量(微克/毫升) 0 1 0.05 0.10 0.20 0.50 0.80(2) B 管组各管中分别加入0.05% PRA (盐酸副玫瑰苯胺,显色剂))使用液1ml,(3) A管组分别加入0.06%胺磺酸钠溶液0.5ml(用于屏蔽溶液中氮氧化物对测定的干扰),1.5mol/L氢氧化钠0.5ml,混匀.(4) 迅速分别将A组管中溶液全部倒入对应编号并已装有PRA使用液的B管中.立即具塞摇匀后显色,5分钟后,以水为参比溶液,在577nm处测定样品中二氧化硫含量.(5) 将扣除空白试样的吸光度与二氧化硫含量作图,可得二氧化硫标准曲线.2.样品测定将4.00ml二氧化硫吸收液(甲醛吸收液)放入吸收瓶中,用于吸收氧弹中的燃烧尾气.然后将吸收瓶中的样品全部移入10ml比色管中,用少量二氧化硫吸收液(甲醛吸收液)洗涤吸收管,倒入比色管中,并用吸收液稀释至5.0ml标线.加入0.060%胺磺酸钠0.5ml,摇匀.放置10分钟,以除去氮氧化物干扰,加入1.50ml/mol氢氧化钠0.5ml,混匀.再将此管中溶液倒入已装入PRA使用液1ml 的比色管中,具塞摇匀,室温下显色5分钟,在577nm处测定所测样品消光值。
茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定
华南师范大学实验报告学生姓名:学号:专业:化学(师范)班级:课程名称:综合化学实验实验项目:实验时间:2017年3月24日实验指导老师:预习凭证吗:二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定一、前言【实验目的】(1)了解二茂铁的作用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,有重要的经济价值和环保价值;(2)掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量和操作技术;(3)学会评价二茂铁对柴油的助燃和消烟作用。
【文献综述】二茂铁学名是二环戊二烯基铁,化学性质比较稳定,其结构中亚铁处于激化状态,具有多种催化特性。
随着研究的深入,二茂铁及其衍生物的用途逐渐被认识和开发,不同类型的二茂铁衍生物具有不同的功能,归纳起来大概有以下四个方面:①在功能材料方面,用于燃油添加剂、作液晶材料、超导材料、稳定剂等;②在生物学上用作人工抗体、抗癌活性药物和细菌活性药物、生物酶电极及杀虫剂等;③在分析化学上用作膜电极、滴定剂等;④有机化学反应中作为不对称反应的催化剂和有机合成的中间体等。
(1)用于燃油添加剂目前,二茂铁最广泛的一个应用就是向柴油中加入一定量的二茂铁,能起到消烟助燃的作用,进而降低柴油发动机的排烟量和尾气中一氧化碳的含量,减轻排放尾气对环境的污染,增强发动机的功率。
另外,二茂铁还能够清除柴油机引擎燃烧室表面的沉积炭,并能在其表面沉积一层氧化铁膜,有效地防止了炭粒子的重新沉积。
将二茂铁及其衍生物添加到汽油中,不仅可提高汽油的辛烷值而且增强了抗爆性能,添加到燃烧重油的锅炉中,减少生成烟尘的效果更为明显,既提高了燃油的燃烧效率,又可节约燃料油.将二茂铁衍生物添加到火箭燃料中,能促进燃料的充分燃烧并起到消烟作用。
二茂铁衍生物是目前使用最广泛的火箭燃料催化剂之一。
此外,含氨基硅烷二茂铁的硅烷聚合物可改善冷冻润滑剂的热性能和水解性能。
(2)用于液晶材料将含二茂铁基的有机配合物用于液晶材料的研究开始于上世纪七十年代。
1976年,Malthe 等合成了第一个过渡金属有机液晶,即含二茂铁基的席夫类金属有机配合物,此类化合物的液晶态的分子接近晶相排列,从而为今后在这方面的研究奠定了基础。
茂铁对柴油的助燃消烟作用及尾气成分测定
茂铁对柴油的助燃消烟作用及尾气成分测定 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-姓名:实验题目:二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用学号:预习凭证码:19779组别:第三组实验时间:2012年4月18日1 前言实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,其重要的经济价值不环保价值;②掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术,应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热,了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时,学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度,并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
文献综述与总结柴油助燃剂的作用柴油发动机产生的废气中含有大量炭黑和有害气体,炭黑含量决定了废气的烟度。
炭黑会使柴油发动机喷油器堵塞,从而使燃烧恶化,不仅增加燃料消耗,而且加剧空气污染。
而柴油机的燃油经济性、排烟、有害物质排放都是不燃油在燃烧室内的燃烧情况密切相关的。
柴油的扩散燃烧是造成燃烧不完全的主要原因。
燃油能否在汽缸内迅速雾化蒸发,能否尽快有空气混合均匀,能否迅速着火,是燃油能否完全燃烧的先决条件。
因此,是否具备上述条件之一就成为判断某种添加剂性能的依据。
而助燃剂的作用原理便是能加速上述过程,是燃油接近或达到完全燃烧,助燃剂最明显的作用就是能使柴油迅速的、完全的燃烧,从而降低油耗,减少燃烧室内的积炭和顶部活塞的结焦。
据研究,从燃油燃烧化学机理的化学动力学过程来说,就燃烧过程的地位而言,以自然过程显得更为重要。
这是燃烧促进剂的研究的一个方向。
碳氢化,在经过直链反应产生于另一种很活泼合物RH和氧通过引发反应产生R和HO2的自由基ROO·后,存在三种可能的反应历程,产生三种退化分子产物。
实验3,华南师范大学实验报告
华南师范大学实验报告姓名:课件密码:27137组别: 学号:实验题目:二茂铁及衍生物对柴油的助燃和消烟作用【前言】1、实验目的①本实验选择不同的燃油添加剂;利用氧弹量热计测定燃油在不同添加剂存在下的燃烧热,了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。
②学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。
③通过物理化学实验基本技术---量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法(包括分光光度法和气相色谱法)的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。
关注社会、关注环境。
2、实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热,了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时,学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度,并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
3、文献综述与总结3.1 1951 年末,Kealy 和Pauson 利用环戊二烯成功地制备出C10H10Fe。
次年,德国的Ficsher 利用X 光衍射技术发现二茂铁化合物具有异常高的化学稳定性。
1956 年Wilkinson 和Woodward 等通过红外光谱、磁化率以及偶极矩等技术手段确定二茂铁具有夹心结构的金属π配位化合物,证实其具有可靠的金属性能。
这些研究成果是20 世纪金属有机化学的重大发现,Ficsher 和Wilkinson 也因此获得1973 年度的诺贝尔化学奖。
是由于其特殊的结构和特别高的稳定性,二茂铁很快就引起了人们的研究兴趣,其合成方法也层出不穷。
20 世纪70年代,德国研发出了电解合成方法,随后又对该方法进行了改进,从而开辟了合成二茂铁的新天地。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用共9页
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定姓名:黄伟乐班级:化学1班学号:20192401156 指导老师:何广平课件密码:00290 1.前言1.1实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,其重要的经济价值与环保价值。
②掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术,应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
1.2实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热。
了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时,学习和掌握甲醛法和盐酸蔡乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度,并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
[1]1.3文献综述与总结二茂铁与芳香族化合物化学性质相似,具有独特的芳香性,甚至在一些情况下,其芳香性能大于苯环。
二茂铁为 18 电子构型,具有良好的稳定性,其中心铁原子和环戊二烯基都具有一定的活性,从而可以进行一系列的有机反应。
在二茂铁的环上容易发生亲电取代反应,可进行金属化、氯化、酰基化、烷基化、磺化、甲酰化以及配合体交换等反应,从而可制备一系列用途广泛的衍生物。
二茂铁衍生物具有疏水性,这使其能够顺利地通过细胞膜,与细胞内物质相互作用,此外它还具有良好的稳定性、低毒性,因而可作为治疗某些疾病的药物,如抗癌药物等。
由于二茂铁及其衍生物还具有氧化还原可逆性,可在酶的作用下参与代谢作用,所以它们还可用来制造植物生长调节剂、杀虫剂等。
二茂铁衍生物具有良好的电导特性,当二茂铁与共轭体系衔接时,可以形成性能良好的分子导线。
第一个含二茂铁代表性的分子导线是 1,1′- 双(三甲基甲硅烷乙炔基)二茂铁。
二茂铁的热稳定性、氧化还原性、结构可变性和金属特性,使得其在液晶材料方面的应用前景也十分广阔。
此外,二茂铁衍生物还被广泛地应用到抗菌剂,聚合物、纳米材料、电化学元件、生物化学、分析化学等邻域,对其的开发利用成为金属有机化学界的热议话题。
二茂铁对柴油的助燃和消烟作用
二茂铁对柴油的助燃和消烟作用与尾气成分测定一、前言1.1实验目的(1)了解二茂铁以及衍生物的应用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,其重要的经济价值与环保价值。
(2)掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术。
1.2实验意义二茂铁及其衍生物已被广泛用作燃料助燃剂,以改善燃料的燃烧性能,还可作为汽油的抗震剂。
本次实验旨在实验室条件下模拟汽车柴油的燃烧过程,测定相同质量的柴油在加入二茂铁前后的燃烧热值变化,以及测定SO2和NO2等废气的含量,通过数据分析体验二茂铁对柴油的助燃和消烟作用。
1.3文献综述与总结二茂铁学名是二环戊二烯基铁,化学性质比较稳定,其结构中亚铁处于激化状态,具有多种催化特性[1]。
随着研究的深入,二茂铁及其衍生物的用途逐渐被认识和开发,不同类型的二茂铁衍生物具有不同的功能,归纳起来大概有以下四个方面:①在功能材料方面,用于燃油添加剂、作液晶材料、超导材料、稳定剂等;②在生物学上用作人工抗体、抗癌活性药物和细菌活性药物、生物酶电极及杀虫剂等;③在分析化学上用作膜电极、滴定剂等;④有机化学反应中作为不对称反应的催化剂和有机合成的中间体等。
(1)用于燃油添加剂目前,二茂铁最广泛的一个应用就是向柴油中加入一定量的二茂铁,能起到消烟助燃的作用,进而降低柴油发动机的排烟量和尾气中一氧化碳的含量,减轻排放尾气对环境的污染,增强发动机的功率。
另外,二茂铁还能够清除柴油机引擎燃烧室表面的沉积炭,并能在其表面沉积一层氧化铁膜,有效地防止了炭粒子的重新沉积。
将二茂铁及其衍生物添加到汽油中,不仅可提高汽油的辛烷值而且增强了抗爆性能,添加到燃烧重油的锅炉中,减少生成烟尘的效果更为明显,既提高了燃油的燃烧效率,又可节约燃料油[2].将二茂铁衍生物添加到火箭燃料中,能促进燃料的充分燃烧并起到消烟作用。
二茂铁衍生物是目前使用最广泛的火箭燃料催化剂之一[3]。
此外,含氨基硅烷二茂铁的硅烷聚合物可改善冷冻润滑剂的热性能和水解性能。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾成份测定
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾成份测定陈文茜化教2班 20042401157一前言:1.实验目的及意义:(1) 本实验选择不同的燃油添加剂;利用氧弹量热计测定燃油在不同添加剂存在下的燃烧热,了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。
(2) 学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。
(3) 通过物理化学实验基本技术---量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法(包括分光光度法和气相色谱法)的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。
关注社会、关注环境。
2.文献综述与总结:二茂铁对柴油的助燃消烟作用的实验,分别向等用煤油和车用柴油中添加不同数量的二茂铁,实验结果表明,无论是等用煤油还是车用柴油中,添加不同数量的二茂铁后其烟点提高数倍都随二茂铁的添加量增加而增大,说明二茂铁具有优良的助燃作用.再用行车实验来证明:用添加二茂铁的柴油和为添加二茂铁的柴油在日野卡车上做行车实验,列表如下:从表中可以看出,在柴油中添加二茂铁后,耗油量显著降低,尾气中黑烟明显减少从以上数据表明,二茂铁的加入提高了柴油的利用效率,既达到了节油的目的,又明显的减少了尾气中的一氧化碳和黑烟的排放量,这对于环境保护有特别的意义.二.实验方案:实验中如何衡量柴油燃烧速率与燃烧效率的大小?1.用图解法求出燃烧的条件下,不同种类的添加剂和柴油混合体系燃烧时引起卡计温度变化的差值,根据(2)式计算恒容燃烧热Qv,并计算每克柴油燃烧所引起的温度变化值△T/W。
以每克柴油燃烧所引起的温度变化值△T/W衡量柴油的燃烧效2.用图解法求出燃烧的条件下,不同种类的添加剂和柴油混合体系燃烧时引起卡计温度变化的差值,计算不同添加剂和柴油混合体系的燃烧速率△T/△t(即单位时间温度随时间的变化率),研究添加剂对燃油燃烧速率的影响规律。
二茂铁对燃油燃烧的助燃作用研究与尾气成份测定(精)
二茂铁对燃油燃烧的助燃作用研究与尾气成份测定姓名:黄新敏学号:20040004007 课件密码:9141单位:华南师范大学化学与环境学院一、前言1.目的(1)以二茂铁作为燃油添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在不同添加剂存在下的燃烧热,了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。
(2)学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。
(3)通过物理化学实验基本技术---量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法(包括分光光度法和气相色谱法)的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。
(4)通过实验关注社会、关注环境,响应“建设节约型华师”的号召。
2.意义当今社会科技昌达,人们的生活水平逐步提高,汽车渐渐成为老百姓的消费品。
近年来,我国的汽车车辆数量特别是在大城市和经济发达的地区迅速增多,汽车尾气造成的空气污染已日趋严重,汽车尾气造成的大气污染已开始向深度污染和二次污染的方向发展如光化学烟雾。
据统计,大气污染物中的60%-70%是汽车排放的有害物质。
因此对能源的有效利用与对燃油燃烧尾气成份的测定与技术处理方法是当今社会倍受关注的能源和环境的两大热点问题。
二茂铁作为消烟节能添加剂常用于汽油、柴油、重柴油等液体燃料,对节约能源、减少烟尘、防止环境污染有明显效果,因而被广泛应用于各种拖拉机、铲运车、载重汽车和内燃机车等。
本实验就是以二茂铁作为燃油添加剂添加到柴油中,通过氧弹量热计测定其对柴油燃烧效率和燃烧速率的影响;并利用分光光度法测定燃烧尾气中SO2和NO2气体的含量,以此探讨它的助燃消烟作用。
3.文献综述二茂铁又称双环茂二烯基铁,它是一种具有夹心结构的金属有机化合物,在常温下呈橙色结晶状,不溶于水,易溶于柴油、汽油、苯、乙醇等有机溶剂,化学性质稳定,无味无毒。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用及尾气成分测定
姓名:实验题目:二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用学号:预习凭证码:19779组别:第三组实验时间:2012年4月18日1 前言1.1实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,其重要的经济价值不环保价值;②掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术,应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
1.2实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热,了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时,学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度,并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
1.3文献综述与总结1.3.1 柴油助燃剂的作用柴油发动机产生的废气中含有大量炭黑和有害气体,炭黑含量决定了废气的烟度。
炭黑会使柴油发动机喷油器堵塞,从而使燃烧恶化,不仅增加燃料消耗,而且加剧空气污染。
而柴油机的燃油经济性、排烟、有害物质排放都是不燃油在燃烧室内的燃烧情况密切相关的。
柴油的扩散燃烧是造成燃烧不完全的主要原因。
燃油能否在汽缸内迅速雾化蒸发,能否尽快有空气混合均匀,能否迅速着火,是燃油能否完全燃烧的先决条件。
因此,是否具备上述条件之一就成为判断某种添加剂性能的依据。
而助燃剂的作用原理便是能加速上述过程,是燃油接近或达到完全燃烧,助燃剂最明显的作用就是能使柴油迅速的、完全的燃烧,从而降低油耗,减少燃烧室内的积炭和顶部活塞的结焦。
据研究,从燃油燃烧化学机理的化学动力学过程来说,就燃烧过程的地位而言,以自然过程显得更为重要。
这是燃烧促进剂的研究的一个方向。
碳氢化合物RH和氧通过引发反应产生R和HO2,在经过直链反应产生于另一种很活泼的自由基ROO·后,存在三种可能的反应历程,产生三种退化分子产物。
他们是丌稳定的中间产物,容易分解而产生更多的自由基,从而是化学反应速度增加。
因此,如果在燃油中加入添加剂,如乙醛和某些过氧化物,起到引发的作用,就可以缩短滞燃期,加速燃料的自燃过程。
二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用
二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用二茂铁是一种重要的过渡金属有机化合物,由两个茂基环通过一个铁原子连接而成。
它具有许多独特的性质,包括良好的化学稳定性、易挥发性和低毒性。
因此,二茂铁及其衍生物广泛应用于许多领域,包括催化剂、发光材料和医药等。
近年来,二茂铁及其衍生物在柴油车尾气处理中的应用备受关注。
柴油车尾气中的氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)被认为是对环境和人体健康有害的主要污染物,因此,减少柴油车尾气的排放是一项重要的工作。
二茂铁及其衍生物作为助燃剂可以提高柴油燃烧的效率和稳定性。
柴油燃烧中的氧化反应是关键步骤,而衍生物中的铁原子可以提供额外的氧化剂,促进燃烧反应的进行。
实验证明,添加二茂铁衍生物可以显著降低柴油的燃烧温度和燃烧反应的活化能,从而加快燃烧速率。
此外,二茂铁衍生物还可以提高柴油的稳定性,减少燃烧不完全和异物排放,提高柴油机的功率和热效率。
另外,二茂铁及其衍生物还可以作为消烟剂来减少柴油车尾气中颗粒物的排放。
颗粒物是由未完全燃烧的柴油和油烟经过气溶胶形成的固体微粒,对空气质量和人体健康造成威胁。
实验研究表明,添加二茂铁衍生物可以显著减少柴油机尾气中颗粒物的产生,特别是细颗粒物(PM2.5)的减排效果更为明显。
这是因为二茂铁衍生物可以催化颗粒物的氧化反应,将其转化为二氧化碳和水,从而降低颗粒物的排放量。
此外,二茂铁衍生物还可以抑制颗粒物的聚集和沉积过程,减少颗粒物的粒径和形态,提高尾气中颗粒物的可见度。
总的来说,二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用具有重要的应用潜力。
通过添加适量的二茂铁衍生物,可以提高柴油的燃烧效率和稳定性,降低尾气中氮氧化物和颗粒物的排放量,减少空气污染和健康风险。
然而,由于二茂铁衍生物的成本和环境影响等因素,其在实际应用中仍面临一些挑战。
因此,未来的研究应该进一步优化二茂铁衍生物的结构和性能,提高其催化活性和稳定性,并且开发更完善的柴油车尾气处理技术,以实现更高效、经济和环境友好的柴油车尾气净化。
实验3 二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用
华南师范大学实验报告实验3 二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用姓名:学号:课件密码:23293组员:1.前言1.1目的和意义本实验用二茂铁作为燃油添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热,了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时,学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度,并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
通过物理化学实验的基本技术即量热技术的使用以及气体无机污染物的多种分析方法(包括分光光度法和气相色谱法)的学习与应用,使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放、减少大气污染中所起的作用。
从而进一步关注社会、关注环境。
1.2 文献综述与总结二茂铁及其衍生物由于其特殊的化学结构,具有芳香性、氧化还原性、稳定性及低毒性,因而有着广泛的用途及潜在的应用前景,这就激发了化学工作者极大的兴趣和关注,使其在许多领域里得到了应用。
二茂铁具有2个环戊二烯丌键结合的层状结构,丌键结合对称分子所具有的芳环性质,使其有很高的辛烷值及抗爆性,在节油、消烟、结炭、抗爆、提高辛烷值等方面有着重要的作用。
将二茂铁及其衍生物添加到固体、液体或气体燃料中,都有助于消烟和抗爆等作用,比如二茂铁可作为取代造成公害的四乙基铅的汽油抗震剂,还可以作为油漆的快干剂、长效助燃剂等,尤其是对燃烧时产生大量烟尘的烃类,效果更为显著。
二茂铁及其衍生物添加到锅炉燃料中,可减少烟的生成和喷嘴积炭,也可掺在煤粉中作助燃减烟使用。
此外,将二茂铁添加到动力机械燃料中,可使燃烧室的积炭减少,以降低烟尘对大气的污染。
含氨基硅烷二茂铁的硅烷聚合物可改善冷冻润滑剂的热和水解性能。
二茂铁衍生物还被用于火箭燃料的添加剂以提高固体推进剂的燃烧速度。
作为消烟节能添加剂常用于汽油、柴油、重柴油等液体燃料,对节约能源、减少烟尘、防止环境污染有明显效果,因而可广泛应用于各种拖拉机、铲运车、载重汽车和内燃机车等。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定
华南师范大学实验报告学生姓名:学号专业:化学(师范)班级: 09级化学3班课程名称:综合化学实验实验项目:二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定课件密码: 88086 组别:第七组实验时间:2013年4月10日实验指导老师:何广平老师1.前言【实验目的】(1)了解二茂铁的作用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,有重要的经济价值和环保价值;(2)掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量和操作技术;(3)学会评价二茂铁对柴油的助燃和消烟作用。
【文献综述】目前国内外的许多研究人员都展开了对含氧添加剂的研究,其作用机理主要是氧元素在燃烧过程中起到了助燃作用,尤其是在燃油浓度较高的地方,提高了燃油与氧的接触几率,使燃油能够比较安全地燃烧。
碳烟是柴油在高温、缺氧下裂解的产物,它限制了柴油机的最大功率,严重影响了柴油的经济价值,并加剧了大气污染。
有必要采取更有效的措施进一步减低碳烟的排放,使用消烟剂是一种简捷有效的办法。
二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物常温下为橙黄色粉末,有樟脑丸气味,熔点172-174摄氏度,沸点249摄氏度,100摄氏度以上能升华。
不溶于水,易溶于乙醇、汽油、柴油等有机溶剂。
具有高度热稳定性、化学稳定性和耐辐射性。
研究表明,将二茂铁及其衍生物添加到固体、液体或气体燃料中,能发挥其助燃、消烟作用。
另外,将二茂铁添加到动力机械燃料中,可减少积炭,以减少烟尘对大气的污染。
2.实验部分【实验原理】(1)二茂铁的助燃消烟机理二茂铁的助燃主要是利用二茂铁在发动机燃烧室中燃烧时生成比表面很大的 Fe2O3微粒,提高燃烧速度,改善了烃类在燃烧室内停留过秳中发生热裂解或脱氢反应的迚行过秳,使燃料充分燃烧。
进入气缸内的二茂铁衍生物受热分解,所生成的氧化铁微粒能参不燃料烃类的焰前反应,即不烃类在气相氧化过秳中产生自由基链式反应;产生活性中心作用,使之变为活性很小的氧化中间产物,导致过氧化物浓度降低,链的长度和分支减少;释放出能量的速度降低,着火的诱导期延长,燃料的抗爆性提高。
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二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用姓名:组别:第二组学号: 20092401012 课程密码: 59179 组员:1.前言1.1实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用,特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂,其重要的经济价值与环保价值。
②掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术,应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
③学会评价自制的二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用。
1.2实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂,利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热。
了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时,学习和掌握甲醛法和盐酸蔡乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度,并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
[1]1.3文献综述与总结二茂铁[(C5H5)2Fe]是一种橙黄色针状或粉末状结晶物,具有类似樟脑的气味,熔点173~174℃,沸点249℃,不溶于水,而溶于甲醇、乙醇、乙醚、苯、汽油、煤油、柴油等有机溶剂,具有高度热稳定性和耐辐射性,加热到470℃也不分解。
二茂铁的毒性很小,大白鼠20天口服致死量为600mg/kg,狗日服100mg/kg时,在四周内未见中毒现象。
在化学性质上,二茂铁与芳香族化合物相似,不易发生加成反应,容易发生取代反应。
自二十世纪50年代人类首次成功合成二茂铁以来,二茂铁及其衍生物的合成与应用得到广泛地研究。
文献报道二茂铁的制备方法有多种,归纳起来可分为化学合成法和电化学合成法。
电化学法电耗高,不适合电力紧张、电价高的地区,且电化学法难以得到高纯度产品。
在化学合成法中有醇钠法、乙二胺法、相转移催化合成法、二甲基亚矾法等,这些方法各有其优缺点,其中醇钠法、二甲基亚矾法工艺简单,对环境污染少,具有实际生产意义。
醇钠法又有甲醇钠法和乙醇钠法,成本较低,但要求无水操作。
甲醇钠法毒性较大,而乙醇钠法安全无毒,操作环境好。
二甲基亚飒法没有无水要求,操作方便,生产安全,毒性小,但生产成本较醇钠法高。
二茂铁有多种用途,其主要用途是作燃料助燃剂。
二茂铁添加到固体燃料、液体燃料中,可以起到明显的消烟、助燃和节省燃料的作用。
尤其是添加到燃烧时会产生大量黑烟的烃类中,其效果尤为显著。
二茂铁对芳烃燃烧时的消烟作用最好,其次为烯烃、环烷烃、烷烃。
二茂铁还可用于提高汽油辛烷值,可代替四乙基铅制得无铅汽油。
由于二茂铁的这种助燃、消烟作用,可以起到提高发动机功率、节能和减少大气污染的效果,它是一种优良的环保、节能产品。
此外,二茂铁及其衍生物还可以用作紫外线吸收剂、热稳定剂和光稳定剂,在医药和其它领域也得到独特应用。
我们以前曾对二甲基亚矾法制二茂铁进行了比较深入的研究和改进,本文拟对乙醇钠法合成二茂铁的影响因素进行研究和探讨,旨在为工业生产提供最佳的合成路线和工艺条件,并对二茂铁添加到柴油中的助燃消烟作用进行了初步的考察。
目前,二茂铁衍生物多达数百种。
二茂铁及其衍生物最广泛的用途是作为催化剂,如不对称催化、羟醛缩合、烯烃常压氢化、芳酮硅烷化等。
二茂铁及其衍生物还可以作为燃料油添加剂。
二茂铁添加到固体燃料、液体燃料中,可以起到明显的消烟、助燃和节省燃料的作用。
尤其是添加到燃烧时会产生大量黑烟的烃类中,其效果尤为显著。
二茂铁对芳烃燃烧时的消烟作用最好,其次为烯烃、环烷烃、烷烃。
二茂铁还可用于提高汽油辛烷值,可代替四乙基铅制得无铅汽油。
由于二茂铁的这种助燃、消烟作用,可以起到提高发动机功率、节能和减少大气污染的效果,它是一种优良的环保、节能产品。
2.实验部分2.1实验原理2.1.1 二茂铁的助燃消烟机理二茂铁的助燃主要是利用二茂铁在发动机燃烧室中燃烧时生成比表面很大的 Fe 2O 3 微粒,提高燃烧速度,改善了烃类在燃烧室内停留过秳中发生热裂解或脱氢反应的迚行过秳,使燃料充分燃烧。
进入气缸内的二茂铁衍生物受热分解,所生成的氧化铁微粒能参不燃料烃类的焰前反应,即不烃类在气相氧化过秳中产生自由基链式反应;产生活性中心作用,使之变为活性很小的氧化中间产物,导致过氧化物浓度降低,链的长度和分支减少;释放出能量的速度降低,着火的诱导期延长,燃料的抗爆性提高。
此过秳可使发动机压缩比提高,达到节油不减少有害气体的产生的目的。
2.1.2 燃烧热的测量原理有机物的燃烧热是指 1mol 有机物在一个大气压下完全燃烧所放出的热量。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热,它等于这个燃烧反应过秳中内能变化。
在恒压条件下测得的燃烧热成为恒压燃烧热,它等于这个燃烧反应过秳的焓变。
化学反应热效应通常是通过恒压热效应表示,若参加燃烧反应的是一个大气压下1mol 有机物,则恒压热效应即为该有机物的标准燃烧热。
在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下迚行(如氧弹式卡热计中迚行),这样直接测得的是反应的恒容热效应。
若把参加反应的气体不生成的气体作为理想气体处理,则存在下列关系式:(1) 测量的基本原理是能量守恒定理,样品完全燃烧放出的热量促使卡热计本身及其周围介质(本实验用水)温度升高,测量介质燃烧前后温度的变化,就可求算出该样品的恒容热效应,在量热计不环境没有热交换情冴下,其关系式为:(2)m 样为样品的重量(g );Qv 为样品的恒容燃烧热(J/g );W (卡计+水)是指氧弹卡计和周围介质的热当量(J/K ),它表示卡计和水每升高一度所需要吸收的热量,W (卡计+水)=14543.35(J/K )(水 3000ml ),W (卡计+水)一般用经恒重的标准物如苯甲酸来标定,苯甲酸的恒容燃烧热为 26459.6J/g 。
△T 为燃烧前后温度的升高值;m点火丝为点火丝的质量;Q 点火丝为点火丝的燃烧热,其值为6694.4J/g 。
在实验过秳中热漏是无法完全避克的,因此,燃烧前后温度的变化值必须经过雷诺作图法或者计算法校正。
通过氧弹量热装置以及公式(2)式的计算,分别测量燃油和在油中加入添加剂后的燃油的燃烧热,即可研究添加剂对燃油燃烧速率的影响。
通过氧弹量热装置以及公式(2)的计算,分别测量燃油和在燃油中加入添加剂后的燃油的燃烧值,即可研究添加剂对燃油燃烧效率燃烧速率的影响。
2.1.3 氧弹量热计的使用与Qv 的测量利用氧弹量热计测定样品的恒容燃烧热Qv,以 Qv、△T/W 、△T/△t作为柴油燃烧效率不燃烧速率的评价指标。
量热计水当量值 (水:3000ml):W(卡计+水)= 14541.35(J/k);Q铁丝=6694.4J/g2.2 实验仪器与试剂2.2.1 实验仪器氧弹式量热装置、紫外分光光度计、数显温差测量仪、贝克曼温度计、电子天平、万用电表、烧杯、量筒、比色管、移液管、容量瓶、玻板吸收瓶2.2.2实验试剂二茂铁、柴油、高压氧气瓶、二氧化硫标准吸收液(甲醛缓冲吸收液)、盐酸副玫瑰苯胺(PRA)0.05%、氨磺酸钠0.06%、氢氧化钠(1.5mol/L)、二氧化氮显色液、亚硝酸钠标准使用液(2.5μg/mL)、二氧化硫标准使用液(1μg/mL) 2.3实验步骤2.3.1 不完全燃烧下二茂铁对柴油燃烧值和燃烧速率的影响及尾气成分测定充氧压力:0.9atm,①称取柴油1.2 g,加入二茂铁,使柴油中二茂铁含量分别为0.0%; 1.0%;,测量柴油燃烧反应前后温度随时间变化曲线,经雷诺作图法求取△T;②通过△T,求取样品燃烧Qv、△T/W;并仔细观察坩埚灰渣情冴和排出气体气味,称量灰渣重量。
③通过燃烧反应曲线,燃烧时温度上升的速率和△T,求取△T/△t。
比较不同配比的柴油其燃烧速率的差异。
④分别测定含量为0.0%、1.0%的样品燃烧反应后尾气排放中二氧化硫和二氧化氮的含量。
2.3.2二氧化硫气体的测定实验步骤1、二氧化硫标准曲线的绘制(1) 取12支10 ml具塞比色管,分A、B两组,分别对应编号,A组按下表配制标准系列(2) B管组各管中分别加入0.05% PRA(盐酸副玫瑰苯胺,显色剂))使用液1ml,(3) A管组分别加入0.06%胺磺酸钠溶液0.5ml(用于屏蔽溶液中氮氧化物对测定的干扰),1.5mol/L氢氧化钠0.5ml,混匀.(4) 迅速分别将A组逐管中溶液全部倒入对应编号并已装有PRA使用液的B管中.立即具塞摇匀后显色5分钟后,以水为参比溶液,在577nm处测定样品中二氧化硫含量.(5) 将扣除空白试样的吸光度与二氧化硫含量作图,可得二氧化硫标准曲线.2、样品测定将4.00ml二氧化硫吸收液(甲醛吸收液)放入吸收瓶中,用于吸收氧弹中的燃烧尾气.然后将吸收瓶中的样品全部移入10ml比色管中,用少量二氧化硫吸收液(甲醛吸收液)洗涤吸收管,倒入比色管中,并用吸收液稀释至5.0ml标线.加入0.060%胺磺酸钠0.5ml,摇匀.放置10分钟,以除去氮氧化物干扰,加入1.50ml/mol氢氧化钠0.5ml,混匀.再将此管中溶液倒入已装入PRA使用液1ml的比色管中,具塞摇匀,室温下显色5分钟,在577nm处测定所测样品消光值。
根据消光值通过二氧化硫标准曲线查得相应二氧化硫浓度,根据所测样品总体积计算排放的二氧化硫总量,以每克柴油放出二氧化硫的微克数衡量燃烧尾气中二氧化硫的排放量。
2.3.3 二氧化氮气体的测定方法——盐酸萘乙二胺分光光度法(1)二氧化氮标准曲线的绘制a. 取六支10ml具塞比色管,按上表配置成亚硝酸钠标准溶液系列b. 将各管混合均匀,置于暗处中放置 20min(室温低于 20℃时显色40min以上)后,用 1cm 比色皿,在波长540nm处,以水为参比液,测定其吸光度.c.将扣除空白试样的吸光度不亚硝酸浓度作图,可得亚硝酸钠标准曲线.(2)样品测定将5.00ml二氧化氮显示液放入吸收瓶中,用于吸收氧弹中的燃烧尾气.然后将吸收瓶中的样品暗处放置20min(室温低于20℃时显色40min以上),用1cm 比色皿,在波长540nm处,以水为参比液,测定其吸光度,将所测消光值在二氧化硫标准曲线上查得相应二氧化硫浓度,根据所测样品总体积计算排放二氧化硫的总量,以每克柴油放出二氧化硫的微克数衡量尾气中二氧化氮的排放量。
2.4 实验现象与结果2.4.1不完全燃烧下二茂铁对柴油燃烧值和燃烧速率的影响及尾气成分测定实验一不完全燃烧条件下不添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定NO)2实验二不完全燃烧条件下添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定NO)2图1实验三 不完全燃烧条件下不添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定测定SO 2)实验四 不完全燃烧条件下添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定测定SO 2)/s 0 26.947 4.5 27.855 9 28.518 13.5 28.587 0.5 26.955 5 28.066 9.5 28.53 14 28.59 1 26.961 5.5 28.192 10 28.545 14.5 28.592 1.5 26.966 6 28.297 10.5 28.555 2 26.97 6.5 28.358 11 28.563 2.5 26.973 7 28.405 11.5 28.571 326.976 7.5 28.448 12 28.575 3.5点火 27.009 8 28.477 12.5 28.58 4 27.458.528.4981328.584图2由上述雷诺校正图可求出:△T 1 = (28.44 – 27.04)K = 1.4K △T 2 = (28.4 – 27.06) K = 1.34K △T 3 = (28.56 – 27.06 ) K = 1.5K △T 4 = (28.44 – 26.94) K = 1.5K 由可得:=m 柴油–m 残渣Q v W (卡计+水)×△T -m 铁丝×Q 铁丝由于实验过程中烧掉的铁丝质量很小,忽略不计,因此算得:Q v1=[(14541.35J/K ×1.4K ]÷0.6348g =32069.77J/g Q v2=[(14541.35J/K ×1.34K]÷0.395g =49330.15J/g Q v3=[(14541.35J/K ×1.5K]÷0.6567g =33214.60J/g Q v4=[(14541.35J/K ×1.5K ]÷0.6054g =36029.11J/g 柴油燃烧效率:△T 3=1.5K△T 4=1.5K△T 1/W 1 = 1.4K / 0.6348g = 2.1944K/g△T 2 /W 2= 1.34K / 0.395g = 3.3924K/g (加二茂铁) △T 3 /W 3= 1.5K / 0.6567g = 2.2841K/g△T 4/W 4 = 1.5K /0.6054g = 2.4777K/g (加二茂铁)柴油燃烧速率:△T 1/Δt 1=1.4K/(10-3.5) min=0.2154K/min△T 2/Δt 2=1.34K/(8.5-3.5) min=0.268/min (加二茂铁) △T 3/Δt 3=1.5K/(9-3) min=0.25K/min△T 4/Δt 4=1.5K/(9-3.5) min=0.2727K/min (加二茂铁)2.4.2二氧化氮标准曲线的绘制 HNO 2含量(μg/mL )0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 吸光度A0.0140.0680.1320.1960.2490.313由图可得二氧化氮的标准曲线方程为:Y = 0.600x + 0.011 样品吸光度A NO 2含量/(μg/mL) 每克柴油燃烧放出的NO 2量/(μg/g) 不加二茂铁 0.147 0.227 1.708 加二茂铁 0.189 0.230 2.9062.4.3二氧化硫标准曲线的绘制 SO 2含量(μg/mL )0.00 0.05 0.10 0.20 0.50 0.80 吸光度A 0.0440.0450.0480.0540.0760.09HNO 2含量(μg/mL )吸光度由图可得二氧化硫的标准曲线方程为:Y = 0.060x + 0.042样品吸光度A SO2含量/(μg/mL) 每克柴油燃烧放出的SO2量/(μg/g)不加二茂铁0.068 0.433 4.616 加二茂铁0.052 0.167 1.931实验结果总表如下:项目柴油质量(g)二茂铁质量(g)△ T(K)Qv(J/g)△T/W(K/g)△T/Δt(K/min)NO2的含量(μg/g)SO2的含量(μg/g)实验一 1.2061 0 1.4 32069.77 2.1944 0.2154 1.708 ------ 实验二 1.2100 0.0121 1.34 49330.15 3.3924 0.268 2.906 ------ 实验三 1.2093 0 1.5 33214.60 2.2841 0.25 ----- 4.616 实验四 1.2019 0.0129 1.5 36029.11 2.4777 0.2727 ----- 1.9311、根据实验一和实验二,实验三和实验四的数据,添加二茂铁后,柴油的燃烧值变大,柴油燃烧效率变大,柴油燃烧速率也变大,这符合了文献中提到的二茂铁作为助燃剂,能促进燃油的燃烧,提高燃料利用率。