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表面張力估算法測定29種常見低芳淺色礦物油的溶解度參數——結果與討論、結論
來源：石油化工 瀏覽 1367 次 發布時間:2024-09-24
2結果與討論
2.1常用溶劑溶解度參數的估算值與文獻值對比驗證
將文獻值與式（5）的計算結果進行對比，結果見表3。
表3計算值與文獻值的對比結果
由表3可見，擬合公式的計算值與文獻值的最大相對誤差為2.4%。式（5）的基礎數據在20℃下測得，主要擬合數據來源于參考礦物油組分的弱極性物質正構烷烴、環烷烴和芳香烴。擬合公式建立在實驗經驗的基礎上，通過液滴大小與表面張力的關系，推算出表面張力與溶解度參數的關系（見圖1）。所以該公式也適用于弱氫鍵溶劑混合物的溶解度參數計算。
2.2淺色礦物油溶解度參數估算值的驗證
選取市場上常見的礦物油（理化性質見表1），對礦物油溶解度參數擬合公式的準確性進行驗證。通過標準方法得到溶解度參數擬合公式的必要數據，油品溶解度參數的計算結果見表4。由表4可見，29種常見的低芳淺色礦物油的溶解度參數計算值為14.40～16.07（J/cm3）1/2。礦物油型橡膠油是復雜的混合物，計算和測試溶解度參數較為困難。大部分石蠟基油和環烷基油的溶解度參數為13.3～15.8（J/cm3）1/2。實驗選取的29種低芳淺色礦物油均為石蠟基油和環烷基油，溶解度參數計算結果基本在該范圍內，驗證了溶解度參數擬合公式的可靠性。
直鏈烷烴溶解度參數與相對分子質量的關系見圖2。由圖2可見，隨相對分子質量的增加，溶解度參數出現明顯的拐點；當相對分子質量大于200后，隨相對分子質量的增加，溶解度參數遞減。表1中給出的市場上常見的29種低芳淺色礦物油中，直鏈烷烴含量大于70%（w）的油品（2，10，14，15，20，21）的溶解度參數與相對分子質量間呈現相同的變化規律。
以油品2為例進行驗證。圖2中，相對分子質量接近312的純直鏈烷烴的溶解度參數為14.93（J/cm3）1/2。由表4可得，油品2的溶解度參數計算值為15.22（J/cm3）1/2。油品2含有一定比例的環烷烴，由于相同碳數的環烷烴的溶解度參數大于正構烷烴，所以油品2的溶解度參數應略大于相同相對分子質量的正構烷烴。由此可見，油品2的溶解度參數計算結果與圖2顯示的實驗結論相符。
表4油品溶解度參數的計算結果
圖2直鏈烷烴溶解度參數與相對分子質量的關系
3結論
1）通過表面張力估算法測定低芳淺色礦物油的溶解度參數。根據石油石化行業標準和國家標準，測定11種含弱極性鍵的有機溶劑及29種常見的低芳淺色礦物油的關鍵數據，得出由表面張力估算溶解度參數的表達式中的各個系數，進而得出由表面張力來表示的溶解度參數表達式。
2）由擬合公式計算的11種有機溶劑的溶解度參數與文獻值的最大相對誤差為2.4%。29種常見的低芳淺色礦物油的溶解度參數計算值為14.40～16.07（J/cm3）1/2，與大部分石蠟基油和環烷基油的溶解度參數值相符，證明基于表面張力的溶解度參數擬合公式具有較好的準確性。