[发明专利]一种炉水电导率计算方法及系统

权利要求书

1.一种炉水电导率计算方法，其特征在于，所述方法包括：

根据炉水中各离子的真实质量摩尔浓度和炉水中各离子所带的电荷数计算离子强度；

根据炉水中所述各离子所带电荷数、溶剂的介电常数、炉水温度、溶剂粘度和所述各离子的极限摩尔电导率计算常数系数；

根据所述离子强度和所述常数系数计算炉水中强电解质离子的摩尔电导率；

根据所述各离子的极限摩尔电导率、弱电解质的电离度和弱电解质浓度计算炉水中弱电解质离子的摩尔电导率；

根据所述强电解质离子的摩尔电导率和所述弱电解质离子的摩尔电导率计算炉水电导率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据炉水中各离子的真实质量摩尔浓度和炉水中各离子所带的电荷数计算离子强度，具体包括：

根据炉水中各离子的真实质量摩尔浓度和炉水中各离子所带的电荷数计算所述离子强度，所述离子强度的计算公式如下：

$I=\frac{1}{2}\underset{1}{\overset{n}{\Σ}}{m}_i{Z}_i^2---\left(1\right)$

其中，I表示所述离子强度，单位mol·kg^-1；m_i表示炉水中第i种离子的真实质量摩尔浓度，单位mol·kg^-1；Z_i表示第i种离子所带电荷数；n表示炉水中离子的种类数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据炉水中所述各离子所带电荷数、溶剂的介电常数、炉水温度、溶剂粘度和所述各离子的极限摩尔电导率计算常数系数，具体包括：

根据炉水中所述各离子所带电荷数、溶剂的介电常数、炉水温度和溶剂粘度计算由电泳效应导致的摩尔电导率的降低值β，所述降低值β的计算公式如下：

$\mathrm{\β}=\frac{41.24}{\mathrm{\η}{\left(DT\right)}^{1/2}}\left(\right|Z_1|+|Z_2\left|\right)---\left(2\right)$

其中，β表示由电泳效应导致的摩尔电导率的降低值，单位S·m²·mol^-1；η表示溶剂粘度，单位Pa·s；D表示溶剂的介电常数，单位F/m；T表示炉水温度，单位K；Z₁表示第一种离子所带电荷数，Z₂表示第二种离子所带电荷数，所述第一种离子和所述第二种离子为炉水中同一种电解质电离出的两种离子；

根据炉水中所述各离子的极限摩尔电导率和离子所带电荷数求中间量q，所述中间量q的计算公式如下：

$q=\frac{\left|Z_1{Z}_2\right|({\mathrm{\λ}}_1^{\mathrm{\∞}}+{\mathrm{\λ}}_2^{\mathrm{\∞}})}{\left(\right|Z_1|+|Z_2\left|\right)\left(\right|Z_1|{\mathrm{\λ}}_2^{\mathrm{\∞}}+|Z_2\left|{\mathrm{\λ}}_1^{\mathrm{\∞}}\right)}---\left(3\right)$

其中，q表示所述中间量，单位S·m²·mol^-1；Z₁表示所述第一种离子所带电荷数，Z₂表示所述第二种离子所带电荷数，所述第一种离子和所述第二种离子为炉水中同一种电解质电离出的两种离子；表示所述第一种离子的极限摩尔电导率，表示所述第二种离子的极限摩尔电导率；

根据所述各离子所带电荷数、所述中间量q、溶剂的介电常数和炉水温度计算由于弛豫效应引起的摩尔电导率的下降值α，所述下降值α的计算公式如下：

$\mathrm{\α}=\frac{2.801\×{10}^6}{{\left(DT\right)}^{3/2}}\left|Z_1{Z}_2\right|\frac{q}{1+\sqrt{q}}---\left(4\right)$

其中，α表示由于弛豫效应引起的摩尔电导率的下降值，单位S·m²·mol^-1；D表示溶剂的介电常数，单位F/m；T表示炉水温度，单位K；Z₁表示所述第一种离子所带电荷数，Z₂表示所述第二种离子所带电荷数，所述第一种离子和所述第二种离子为炉水中同一种电解质电离出的两种离子；q为所述中间量，单位S·m²·mol^-1；

根据所述下降值α、所述降低值β和离子极限摩尔电导率计算第一常数系数S，所述第一常数系数S的计算公式如下：

S＝αλ_i^∞+β(5)

其中，α表示由于弛豫效应引起的摩尔电导率的下降值，单位S·m²·mol^-1；β表示由电泳效应导致的摩尔电导率的降低值，单位S·m²·mol^-1；表示炉水中第i种离子的极限摩尔电导率，单位S·m²·mol^-1。