[发明专利]一种测量液相扩散系数的方法及装置

摘要

一种测量液相扩散系数的方法及装置，属于用黄光LED作为光源基于毛细管成像法测量液体的扩散系数。本发明用透明毛细管构成液相扩散池，利用毛细管成像法特有的折射率空间分辨测量能力，直接观察记录扩散介质的等折射率薄层在毛细管中的扩散规律，基于Fick第二定律计算出液相扩散系数。在室温25℃下测量了丙三醇和纯水之间的扩散系数为0.715×10-5cm2/s，与传统全息干涉法的文献报导值0.720×10-5cm2/s相比，相对误差为0.69%。本发明用毛细管做液相扩散池所需样品量极少，测量速度快、抗干扰能力强、系统稳定性好。

主权项

1.一种测量液相扩散系数的方法，其特征是：通过测量等折射率薄层沿玻璃毛细管管轴方向扩散的位置和时间，利用以下公式计算液体的扩散系数；D=(Z22-Z12)/4(t2-t1)refinv2{[mnc+C0-C1+C22]/[C1-C22]}---(1)]]>式（1）中：D 是扩散系数；C₁和C₂分别为扩散开始前 (t ＜ 0) 两种扩散溶液在界面(Z= 0)两边的初始浓度；n_c为扩散过程稳定10分钟后所选定的一个溶液的等折射率值，n_c值介于第一种扩散溶液和第二种扩散溶液的折射率之间，由n_c值确定的毛细管焦点位置被电子显微镜系统清晰成像，且n_c值为不变量；规定沿毛细管管轴方向为Z方向，Z_i，t _i，（i=1,2）是等折射率n_c薄层溶液在毛细管中扩散所形成的焦点沿管轴方向的两次清晰成像位置和时间； refinv(u)是误差函数的反函数，表示为：refinv{[C(Z,t)-C1+C22]/C1-C22}=(Z2Dt)---(2)]]>式（2）中，C(Z, t) 表示t 时刻沿毛细管管轴方向在位置Z处的溶液浓度，C(Z, t)是用液体折射率测量仪测量的不同浓度溶液的折射率所确定的浓度C(Z, t)和折射率n(Z, t)的线性关系：C(Z, t)= mn(Z, t)+C₀           其中，m和C₀为常数          （3）。