化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)培訓(xùn)講義

第二章化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

1.掌握化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型；

2.掌握收集化工常用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的方法；主要內(nèi)容常用基本物性數(shù)據(jù)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)傳遞參數(shù)本章要求第一節(jié)常用基本物性數(shù)據(jù)一、臨界常數(shù)

臨界常數(shù)是重要的物質(zhì)基本性質(zhì)數(shù)據(jù)，它不僅表示本身的物理意義，而且也是用以計(jì)算其他物質(zhì)基本性質(zhì)的主要數(shù)據(jù)。

1.臨界溫度氣體可以液化的最高溫度稱為臨界溫度，記作Tc。

2.臨界壓力臨界溫度下氣體液化所需的最低壓力稱為臨界壓力，記作Pc。

3.臨界體積在臨界溫度及臨界壓力下，1mol氣體所占的體積稱為臨界體積，記作Vc，即為摩爾臨界體積。

4.臨界常數(shù)的應(yīng)用臨界溫度、臨界壓力和臨界體積通稱為臨界常數(shù)。

第一節(jié)常用基本物性數(shù)據(jù)二、密度和相對(duì)密度1.密度⑴密度單位體積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的密度。定義式為理想氣體：⑵重度單位體積物質(zhì)的重量稱為該物質(zhì)的重度，定義式：2.相對(duì)密度物質(zhì)A的相對(duì)密度是物質(zhì)A的密度與基準(zhǔn)物質(zhì)的密度之比。相對(duì)密度一般可通過數(shù)據(jù)手冊查得。第一節(jié)常用基本物性數(shù)據(jù)

三、蒸氣壓和飽和蒸氣壓在一定的溫度下，液體內(nèi)的一些分子會(huì)由于運(yùn)動(dòng)而逸出液面形成蒸氣，同時(shí)還有一部分分子從蒸氣中經(jīng)過液面進(jìn)入液體內(nèi)。當(dāng)逸出液面進(jìn)入蒸氣的分子總數(shù)與經(jīng)過液面進(jìn)入液體的分子總數(shù)相等時(shí)，我們就說液體與其液面上的蒸氣呈飽和狀態(tài)。當(dāng)液體與其蒸氣呈平衡狀態(tài)時(shí)，此蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸氣壓隨溫度升高而增加。在相同的溫度下，不同的液體的飽和蒸氣壓不同。蒸氣壓越高，液體越容易汽化。第一節(jié)常用基本物性數(shù)據(jù)典型蒸氣壓計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式1.安托尼(Antoine)公式：2.克拉貝龍（Clapeyron）蒸氣壓方程：

第一節(jié)常用基本物性數(shù)據(jù)第一節(jié)常用基本物性數(shù)據(jù)蒸汽壓的計(jì)算舉例

例2-2巳知水的安托尼常數(shù)A＝7.96681，B＝1668.211C＝228．求100℃時(shí)水的飽和蒸氣壓為多少？

解：得：

熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)是化工計(jì)算中常用的另一類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。常用的有：內(nèi)能、焓、熵、熱容、相變熱、自由能、自由焓等。本節(jié)主要內(nèi)容是介紹熱容、相變熱、焓等熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)的物理意義、計(jì)算或估算方法。第二節(jié)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)一、熱容

當(dāng)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行加熱時(shí)，其溫度升高，當(dāng)物質(zhì)冷卻時(shí)放熱，其溫度降低。單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1K（或l℃）所需的熱量稱為熱容，又叫比熱。

1.分類

按物質(zhì)的量分

⑴質(zhì)量熱容，單位為⑵摩爾熱容，單位為

按過程特征分

⑴恒壓熱容：⑵恒容熱容：氣體的和不同，但固體和液體的和差別很小，化工計(jì)算中所用的熱容一般都是等壓熱容。第二節(jié)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)2.計(jì)算方法⑴式中a、b、c、d——物質(zhì)熱容隨溫度變化的擬合參數(shù)⑵當(dāng)缺乏數(shù)據(jù)時(shí)，可用基團(tuán)結(jié)構(gòu)加和法進(jìn)行估算。式中各參數(shù)查取見教材適合：理想氣體3.舉例：略（見教材）第二節(jié)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)第二節(jié)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)

二、相變熱1.定義任何物質(zhì)都有三種相態(tài)，氣相、液相和固相，在化工生產(chǎn)過程中，因?yàn)榉磻?yīng)條件的變化和化學(xué)反應(yīng)的影響，常有物質(zhì)會(huì)從一種相態(tài)變到另一種相態(tài)，出現(xiàn)蒸發(fā)、冷凝、結(jié)晶、升華等相變過程，在相變發(fā)生的過程中伴隨著熱量的產(chǎn)生，稱為相變熱。2.分類⑴蒸發(fā)熱（或冷凝熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，1mol液體蒸發(fā)時(shí)所需的熱量（或氣體冷凝時(shí)放出的熱量），用表示。

⑵熔融熱（或凝固熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，1mol固體熔融所需的熱量（或液體凝固時(shí)放出的熱量），用表示。⑶升華熱（或凝華熱）：當(dāng)溫度和壓力不變，1mol固體升華時(shí)所需的熱量（或氣體凝華時(shí)放出的熱量），用表示。

3.計(jì)算相變熱的經(jīng)驗(yàn)公式蒸發(fā)熱的經(jīng)驗(yàn)公式：⑴特魯頓（Trouton）法則⑵里德爾（Reidel）法則

⑶克-克（Clausius-Clapeyron）方程⑷沃森（Watson）公式第二節(jié)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)

第二節(jié)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)4．舉例例2-4用特魯頓和里德爾公式分別計(jì)算乙醚在正常沸點(diǎn)時(shí)的蒸發(fā)熱（乙醚的、、）。解：（1）用（2-16）式計(jì)算，取88，則（2）用（2-17）式計(jì)算，由、、

三、焓1.定義焓是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，它的定義式是：式中H——體系的焓，J；

U——體系的內(nèi)能，J；

p——體系的壓力，Pa；

V——體系的體積，m3

2.計(jì)算第二節(jié)常用熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)

化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程往往伴隨著化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)過程的反應(yīng)熱是能量衡算過程中的一個(gè)重要參數(shù)，本節(jié)重點(diǎn)介紹標(biāo)準(zhǔn)生成熱、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱及反應(yīng)熱的有關(guān)概念及它們之間的聯(lián)系。一、標(biāo)準(zhǔn)生成熱第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)

在25℃，101.3kPa下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物時(shí)的焓變即為標(biāo)準(zhǔn)生成熱，以表示，單位為：kJ?mol-1，與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)，同一種物質(zhì)在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱都是不一樣的，在25℃，101.3kPa下，處于穩(wěn)定狀態(tài)的單質(zhì)其=0，常見物質(zhì)的可查有關(guān)的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)。二、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)三、反應(yīng)熱

1.定義

在25℃，101.3kPa下，由各種處于穩(wěn)定狀態(tài)的1mol物質(zhì)進(jìn)行燃燒反應(yīng)生成指定燃燒產(chǎn)物時(shí)的焓變，稱為物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱，以表示。常見物質(zhì)的可查有關(guān)的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱數(shù)據(jù)。

在25℃，101.3kPa下，由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物時(shí)的焓變即為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)生成熱，以表示，單位為：kJ?mol-1

，與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)，同一種物質(zhì)在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱都是不一樣的，在25℃，101.3kPa下，處于穩(wěn)定狀態(tài)的單質(zhì)其=0，常見物質(zhì)的可查有關(guān)的手冊，本書附錄中也收錄了一些常見物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)。

2．計(jì)算1）由標(biāo)準(zhǔn)生成熱計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱由標(biāo)準(zhǔn)生成熱計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱可采用下式：2）由標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱計(jì)算

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)和熱化學(xué)數(shù)據(jù)

一、黏度

1.定義 當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，由于其內(nèi)部分子間的作用力不產(chǎn)生的阻力。不同的流體產(chǎn)生的阻力大小不同，所以有的流體容易流動(dòng)，有的流體較難流動(dòng)。表示這種阻力大小的物性叫做黏度。

2.分類黏度一般分為動(dòng)力黏度和運(yùn)動(dòng)黏度兩種。⑴動(dòng)力黏度——?jiǎng)恿︷ざ榷仁莾闪黧w層相距1cm，其面積各為1cm2，相對(duì)移動(dòng)速度為lcm／s時(shí)所產(chǎn)生的阻力。動(dòng)力黏度又稱絕對(duì)黏度，通常所謂的黏度就是指動(dòng)力黏度。⑵運(yùn)動(dòng)黏度——運(yùn)動(dòng)黏度是流體的動(dòng)力黏度與其密度之比：

第四節(jié)傳遞參數(shù)《化妝品術(shù)語》起草情況匯報(bào)中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會(huì)都要建立自己的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對(duì)于沒有國標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對(duì)國外文獻(xiàn)如美國21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語、毒理學(xué)術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評(píng)價(jià)術(shù)語，常用英文成份術(shù)語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會(huì)（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語、相關(guān)國際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對(duì)于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術(shù)語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會(huì)會(huì)議意見：1.修改能引用國家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國家標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語”一章和香化協(xié)會(huì)所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語”一章的內(nèi)容；對(duì)“原料功能術(shù)語”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費(fèi)品使用說明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2003分析化學(xué)術(shù)語等；5.國內(nèi)外化妝品的相關(guān)文獻(xiàn)，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評(píng)價(jià)》等。七、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容（一）結(jié)構(gòu)：1.范圍2.一般術(shù)語3.毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語4.衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語5.微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語6.人體安全性和功效性評(píng)價(jià)術(shù)語7.常用原料術(shù)語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內(nèi)容：1).一般術(shù)語39條涉及化妝品的基本定義、化妝品生產(chǎn)和監(jiān)督管理中出現(xiàn)頻率較高的術(shù)語。2).毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語40條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中涉及的術(shù)語，以及在毒理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)頻率較高、與化妝品毒理學(xué)試驗(yàn)方法聯(lián)系較密切的術(shù)語。3).衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語22條收錄了化妝品的衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法中較常用的術(shù)語。

4).微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語6條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中所涉及的術(shù)語。5).人體安全性和功效性評(píng)價(jià)術(shù)語38條收錄了人體安全性和功效性評(píng)價(jià)的常用術(shù)語。6).常用原料術(shù)語55條收錄了常用原料術(shù)語，與《化妝品管理及安全性和功效性評(píng)價(jià)》保持一致，并根據(jù)企業(yè)、專家的意見進(jìn)行了適當(dāng)修改。7).縮寫涉及國際機(jī)構(gòu)縮寫以及化妝品毒理學(xué)、化學(xué)、人體安全性和功效評(píng)價(jià)等領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語的縮寫34條。七、征求意見處理情況2009年2月20日，《化妝品術(shù)語》在全國公開范圍內(nèi)公開征求意見，截止到2009年3月末共收到來自企業(yè)、和社會(huì)各界的意見和建議共146條，分布情況如下：征求意見來源統(tǒng)計(jì)圖二一般術(shù)語三毒理學(xué)