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1. 毕业设计（论文）的内容和要求
电解质溶液热力学是溶液理论的一个重要组成部分，在化工、冶金、地质、生物、环境和能源等领域具有广泛应用。电解质溶液活度因子是溶液热力学研究的重要参数，它集中反映了指定溶剂中离子之间及离子与溶剂分子之间的相互作用，对离子溶剂化、离子缔合及溶液结构理论的研究具有重要意义。活度因子可通过理论计算和实验测定得到。活度因子理论计算模型有 Debye-Hckel、Bromley、Pitzer 和 Chen等模型。实验测定方法主要有电导法、电动势法、凝固点降低法、等压法、溶解度法和扩散法及电动势法，其中较常采用的是等压法和电动势法，这两种方法均能获得较准确的活度因子值。Gibbs基于化学热力学原理推导得出的 Gibbs 吸附等温式表明，恒温下吸附量与活度和表面张力有关，而活度和表面张力均与活度有关，因此可以用 Gibbs 吸附等温式，依据溶液表面张力和浓度的实验测定数据求算其活度，从而建立一种测算溶液活度的新方法。相比等压法和电动势法，利用 Gibbs 吸附等温式通过表面张力数据测算电解质溶液活度的方法更为简便、易于操作。本课题拟分别采用表面张力法、电势法、电导法测定不同价型电解质水溶液的活度系数并对其介电常数、相对偏摩尔自由能、粘度、活度系数等电学和热力学性质的影响因素及变化规律进行考察，为研究水盐溶液体系提供基础热力学数据，将统计力学理论与经典的溶液理论相结合对电解质溶液中离子与溶剂分子之间的相互作用规律进行探讨。课题具有一定的难度，研究涉及的影响因素较多，研究工作量较大，需要具有扎实的理论功底。要求学生一方面要加强对电化学、统计热力学等基础理论知识的学习，对德拜休格尔、皮策和昂萨克等提出的电解质溶液理论和电导理论有较为深入的了解；另一方面要大量查阅相关文献并对其进行吸收、归纳和总结，按时撰写出论文开题报告，对电解质溶液热力学的研究方法、现状和存在的问题有较深入透彻的了解。要求学生在老师指导下并通过认真思考和精心谋划，制订出详尽合理的实验实施方案和实验进程，在实验中要遵守纪律、养成严谨求实的工作作风，积极探索并善于观察和总结，逐步形成科学研究的良好习惯。要求务必在规定期间内圆满完成本课题全部研究任务, 撰写出合格的毕业论文，并从中学会科学研究和思维的方法，使自己运用所学理论知识独立研究和解决问题的能力得到切实有效的锻炼和提高。
2. 实验内容和要求
本课题分别采用表面张力法、电势法、电导法测定不同价型电解质水溶液的活度系数并对其介电常数、相对偏摩尔自由能、粘度、活度系数等电学和热力学性质的影响因素及变化规律进行考察，为研究水盐溶液体系提供基础热力学数据，将统计力学理论与经典的溶液理论相结合对电解质溶液中离子与溶剂分子之间的相互作用规律进行探讨。课题具体工作量如下：1.在不同温度下用电导率仪分别测定一系列不同浓度、不同价型电解质水溶液的电导率。2.根据λ=(κ液-κ剂)10-3/C公式计算电解质溶液摩尔电导率λm，应用Kohlrausch经验规则以λm～c作图，使用Origin软件进行线性拟合，外推得到不同温度时溶液的无限稀释摩尔电导率λ∞m 值。根据Osager-Falkenlagen理论和公式处理数据求取a值。3．用介电常数测量仪和乌氏粘度计测定溶液的介电常数及粘度。4.根据㏒γ=a(λm-λ∞m)㏒(1 0.001vmM)公式计算电解质水溶液的活度系数。5.构造可逆电池，通过数字电位差综合测试仪测定电池的电动势，应用Nernst方程和Debye- Hckel极限公式，求得不同温度下不同价型电解质水溶液中的平均离子活度系数。6.由公式GB,R=GBG0B= 2RTlnm 2RTlnγ计算不同价型电解质水溶液的相对偏摩尔自由能。7.采用最大气泡压力法测定一系列不同价型电解质水溶液的表面张力，研究表面张力与浓度的关系，求得表面张力与浓度的经验公式。8.基于 Gibbs 吸附等温式，利用气液界面经验吸附公式，推导出表面张力与活度的关系式，并在此基础上建立计算溶液活度因子的新模型。9.基于表面张力和活度关系式、活度与活度因子关系式和活度因子计算新模型，利用实验数据回归得到新模型的相关待定参数数值。要求制订出科学合理且详尽周密的实验方案，在实验中要善于观察并及时对实验数据进行分析、归纳和总结。
3. 参考文献
[1]Zhou Q,Zeng D,Voigt W. Thermodynamic modeling of salt-water systems up to saturation concentrations based on solute speciation: CuCl2-MClnH2O at 298 K (M= Li,Mg,Ca). Fluid Phase Equilibria,2012,322: 30-40.
[2]WANG Wei-dong. Measurement methods of activitycoefficients of electrolyte solution[J].Journal of Hubei University: Natural Science, 2005, 25(1): 104106
[3]GE X, WANG X, ZHANG M, SEETHARAMAN S. Correlation and prediction of activity and osmotic coefficients of aqueous electrolytes at 298.15 K by the modified TCPC model[J]. Journal of Chemical Engineering Data, 2007, 52(2): 538547.
4. 毕业设计（论文）计划
11.10～12.11 布置论文题目、课题研究具体任务及论文工作安排和论文工作期间的相关要求 12.12～3.01 查阅文献资料并消化总结，与导师交流并及时撰写开题报告，布置文献翻译 3.02～3.12制订实验方案、领取实验药品和仪器、搭建实验装置 3.13～3.28采用电导法、电势法测定不同温度下一系列不同浓度和价型电解质水溶液的活度系数并计算溶液的相对偏摩尔自由能3.29～4.22对其介电常数、粘度、活度系数等电学和热力学性质的影响因素及变化规律进行考察，将统计力学理论与经典的溶液理论相结合对电解质溶液中离子及其与溶剂分子之间的相互作用规律进行探讨4.23～5.15采用最大气泡压力法测定一系列不同浓度和价型电解质水溶液的表面张力，利用气液界面经验吸附公式推求表面张力与活度的关系式，在此基础上建立计算溶液活度因子的新模型，并与其他测定方法进行分析比较。5.16～5.22对实验数据进行分析、归纳和总结并补充实验数据 5.23～6.07 撰写和修改论文、做好论文答辩的各项准备工作。
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