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表面张力估算法测定29种常见低芳浅色矿物油的溶解度参数——结果与讨论、结论
来源：石油化工 浏览 1730 次 发布时间:2024-09-24
2结果与讨论
2.1常用溶剂溶解度参数的估算值与文献值对比验证
将文献值与式（5）的计算结果进行对比，结果见表3。
表3计算值与文献值的对比结果
由表3可见，拟合公式的计算值与文献值的最大相对误差为2.4%。式（5）的基础数据在20℃下测得，主要拟合数据来源于参考矿物油组分的弱极性物质正构烷烃、环烷烃和芳香烃。拟合公式建立在实验经验的基础上，通过液滴大小与表面张力的关系，推算出表面张力与溶解度参数的关系（见图1）。所以该公式也适用于弱氢键溶剂混合物的溶解度参数计算。
2.2浅色矿物油溶解度参数估算值的验证
选取市场上常见的矿物油（理化性质见表1），对矿物油溶解度参数拟合公式的准确性进行验证。通过标准方法得到溶解度参数拟合公式的必要数据，油品溶解度参数的计算结果见表4。由表4可见，29种常见的低芳浅色矿物油的溶解度参数计算值为14.40～16.07（J/cm3）1/2。矿物油型橡胶油是复杂的混合物，计算和测试溶解度参数较为困难。大部分石蜡基油和环烷基油的溶解度参数为13.3～15.8（J/cm3）1/2。实验选取的29种低芳浅色矿物油均为石蜡基油和环烷基油，溶解度参数计算结果基本在该范围内，验证了溶解度参数拟合公式的可靠性。
直链烷烃溶解度参数与相对分子质量的关系见图2。由图2可见，随相对分子质量的增加，溶解度参数出现明显的拐点；当相对分子质量大于200后，随相对分子质量的增加，溶解度参数递减。表1中给出的市场上常见的29种低芳浅色矿物油中，直链烷烃含量大于70%（w）的油品（2，10，14，15，20，21）的溶解度参数与相对分子质量间呈现相同的变化规律。
以油品2为例进行验证。图2中，相对分子质量接近312的纯直链烷烃的溶解度参数为14.93（J/cm3）1/2。由表4可得，油品2的溶解度参数计算值为15.22（J/cm3）1/2。油品2含有一定比例的环烷烃，由于相同碳数的环烷烃的溶解度参数大于正构烷烃，所以油品2的溶解度参数应略大于相同相对分子质量的正构烷烃。由此可见，油品2的溶解度参数计算结果与图2显示的实验结论相符。
表4油品溶解度参数的计算结果
图2直链烷烃溶解度参数与相对分子质量的关系
3结论
1）通过表面张力估算法测定低芳浅色矿物油的溶解度参数。根据石油石化行业标准和国家标准，测定11种含弱极性键的有机溶剂及29种常见的低芳浅色矿物油的关键数据，得出由表面张力估算溶解度参数的表达式中的各个系数，进而得出由表面张力来表示的溶解度参数表达式。
2）由拟合公式计算的11种有机溶剂的溶解度参数与文献值的最大相对误差为2.4%。29种常见的低芳浅色矿物油的溶解度参数计算值为14.40～16.07（J/cm3）1/2，与大部分石蜡基油和环烷基油的溶解度参数值相符，证明基于表面张力的溶解度参数拟合公式具有较好的准确性。