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物质对伽马射线的吸收实验报告

物质对伽马射线的吸收实验报告
物质对伽马射线的吸收实验报告

近代物理实验报告指导教师:得分:

实验时间: 2009 年 12 月 14 日,第十六周,周一,第 5-8 节

实验者:班级材料0705 学号 5 姓名童凌炜

同组者:班级材料0705 学号 7 姓名车宏龙

实验地点:综合楼 507

实验条件:室内温度℃,相对湿度 %,室内气压

实验题目:物质对伽马射线的吸收

实验仪器:(注明规格和型号)

射线放射源;闪烁探头;高压电源;放大器;多道脉冲幅度分析器;吸收片若干。

仪器组成如下图所示:

实验目的:

1.了解掌握射线与物质相互作用的性质和特点

2.学习掌握物质对射线的吸收规律

3.测量射线在不同物质中的吸收系数

4.

实验原理简述:

当原子核发生α和β衰变时,通常衰变到原子

核的激发态,由于处于激发态的原子核是不稳定的,

它要向低激发态跃迁,同时往往放出γ光子,这一现

象称为γ衰变。γ光子会与下列带电体发生相互作

用,原子中的束缚电子,自由电子,库伦场及核子。

这些类型的相互作用可以导致下列三种过程的一种发生:光子完全吸收、弹性散射、非弹性散射。如右所示为为γ射线与物质相互作用的示意图

图中的三种状况分别为:

1. 低能时以光电效应为主。

2. 光子可以被原子或单个电子散射到另一方向,其能量可损失也可不损失。

3. 若入射光子的能量超过,则电子对的生成成为可能

从上面的讨论可以清楚地看到,当γ光子穿过吸收物质时,通过与物质原子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应能量损失,γ射线一旦与吸收物质原子发生这三种相互作用,原来能量为的光子就消失,或散射后能量改变、偏离原来的入射方向;总之,一旦发生相互作用,就从原来的入射束中移去。γ射线穿过物质是,强度逐渐减弱,按指数规律衰减,不与物质发生相互作用的光子穿过吸收层,其能量保持不变,因而没有射程概念可言,但可用“半吸收厚度”来表示γ射线对物质的穿透情况。

本实验研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。所谓窄束γ射线是指不包括散射成分的射线束通过吸收后的光子,仅由未经相互作用或未经碰撞的光子组成。射线束有一定宽度,只要没有散射光子,就可称之为“窄束”。

射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律,即x

e I I μ-=0

I 和0I 分别是穿透物质前后的γ射线强度;x 是γ射线穿过物质的厚度是光电、康普顿、电子对三种

效应截面之和;N 是吸收物质单位体积中的原子数;μ是物质的吸收系数, 反映了物质吸γ收射线能力的大小, 并且可以分解成这样几项: p c ph μμμμ++=

γ射线与物质相互作用的三种效应的截面都随入射γ射线的能量γE 和吸收物质的原子序数Z 而改变。

如右所示, 图中给出了铅对γ射线的吸收系数与γ射线能量的线性关系图。

实际中通常用质量厚度)(2

-??=cm g x R m ρ来表示

吸收体的厚度,以消除密度的影响, 则射线强度的表达式修改为:ρ

μ/0)(m R m e I R I -=

计数率N 总是与该时刻的射线强度成正比,因此可得:0InN R InN m +-

μ

将对数形式的吸收曲线表达为图像, 得到这样的一条直线, 如右图所示.

并且可以从这条直线的斜率求出

1

21

2m m R R InN InN --=-

ρμ 而物质对射线的吸收也可用“半吸收厚度”表示,记作μ

μ

693

.02

2/1=

=

In d

实验步骤简述:

1 准备

1.1 在教师指导下,熟悉整套实验装置。

1.2 检查仪器线路连接是否正确。开启总电源,开启计算机。

1.3 放大盒前面板的HV 钮反时针扭转到最小,开通放大盒电路,慢慢顺时针转动HV 钮,按放大盒面板上的HV 值加高压。稳定15min 。

1.4 取下放射源Cs 137一枚。

1.5

打开并放好放射源Cs 137,探测器对准放射源。

1.6 熟悉计算机软件的使用。 1.7

2

测量铝对γ射线的吸收 2.1 在闪烁探测器和放射源之间加上4片已知质量厚度的铝吸收片。

2.2 调整实验装置,使放射源、准直孔、闪烁探测器的中心位于一条直线上。 2.3 启动计数器,探测到设定时间。

2.4 记录峰道值和峰的“净面积“;记录吸收片的总质量厚度。

2.5

依次一片片取下铝吸收片,重复和,测量3片、2片、1片和没有铝片时γ对射线

的吸收。

2.6

3 测量铅对射线的吸收

3.1 将铝片换成铅片,重复步骤2全部,测量铅对γ射线的吸收。

3.2 4 结束实验

4.1 关闭计算机。 4.2 慢慢旋转放大盒前面板上的HV 钮反时针扭转到最小。电压降为0后,关闭放大盒电源。

4.3 将全部放射源放回库房,关闭总电源。 4.4 充分吸收后,结束本次实验。经教师同意后,可以离开实验室。

原始数据、 数据处理及误差计算:

实验中获得的原始数据如下, 其中峰净面积已经由软件自动按照TPA 法计算完成 Al 样品:

R/g*cm-2 0 N 6346

4801

4143

3353

2970

ln(N)

Lf,Rf

560,707 553,707 564,706 572,708 548,676

R/g*cm-2 0 N 6346

5198

4217

3570

2785

ln(N)

Lf,Rf

560,707 560,701 561,705 552,691 593,730

吸收系数的计算:

1. Al 样品

1.1 作图法计算

1.2 由于有关系式0InN R InN m +-

μ

存在, 以lnN 为应变量, 质量厚度R 为自变量, 则函数图像的斜率ρ

μ-

=k 将lnN 和R 画出函数图像, 如下所示:

从图中取两个点, 可以读出直线的斜率为k1= 1.3 最小二乘法计算

1.4 从获得的实验数据看, 曲线的拟合方程必然是一个y 轴截距>0, 而斜率<0的直线方程 1.5 而实验数据中包含截距值, 故将每一个y 值减去截距, 使的直线变为过原点的形式, 以简化而计算斜率。

1.6 计算斜率的公式为如右所示: 1.7 过程量如下所示 N

1

2

3

4

5

SUM

y' 0

x*y 0

x^2 0

得到最终的拟合斜率值为k1’=

又吸收系数ρμk -=, 其中Al 的密度为可以得到, 由作图法得到的吸收系数值为μ= 而通过最小二乘法得到的吸收系数值为 μ’= 取两者的平均值,μ’’= 得到半吸收厚度cm

In d Al 1777.3693

.02

2/1==

=

μ

μ

2. Pb 样品(与Al 样品的计算处理方法相同, 故文字说明略, 只留计算部分) 2.1 作图法计算

2.2

从图中取两个点, 可以读出直线的斜率为k2=

最小二乘法计算

得到最终的拟合斜率值为k1’=

又吸收系数ρμk -=, 其中Pb 的密度为可以得到, 由作图法得到的吸收系数值为μ= 而通过最小二乘法得到的吸收系数值为 μ’= 取两者的平均值,μ’’= 得到半吸收厚度cm

In d Pb 56055.0693

.02

2/1==

μ

思考题, 实验感想, 疑问与建议:

1. 什么叫γ吸收 为什么说γ射线通过物质时没有射程的概念 谈谈对γ涉嫌与物质相互作用机制的认识。

2. 当γ射线穿过物质时,与物质作用发生光电效应、康普顿效应和电子对效应(当γ射线的能量大于),γ射线损失其能量,γ射线与物质的原子一旦发生上述三种相互作用,原来为Eγ的光子就消失,或散射后能量改变并偏离原来的入射方向。γ射线通过物质时其强度会逐渐减弱,这种现象称为γ射线的吸收。

3.

4. 因为γ射线穿过物质时, 强度逐渐减弱, 按照指数规律衰减; 而不与物质发生相互作用的光子穿过吸收层, 其能量保持不变, 因而没有射程的概念可言。

5.

6. γ射线与物质相互作用的实质, 就是其光子与物质的原子及电子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应。

7.

8. 通过对几种不同物质的吸收系数计算, 谈谈在辐射的屏蔽防护方面材料选择的问题。 9. 由实验的计算结果可见, Pb 的半吸收厚度远小于Al , 说明Pb 的吸收能力比Al 强, 可以推测可能存在这样的规律, 原子量越大的元素作为吸收材料时, 对射线的吸收能力越好。 因此防护射线时应当使用重金属材料, 实际生活中常用的是铅板。

10.

11. 物质对γ射线的吸收系数与哪些因素有关?

12. 根据吸收系数的表达式, 可以看出, 吸收系数和入射γ射线的能量, 以及吸收物质的原子序数有关。

13.

14. 分析三种不同的本底扣除方法对实验结果误差的影响及原因。

15. TPA 法, 以直线扣除本底, 该方法下最终实验结果的误差受到本地扣除和峰面积的影响较大, 应为将两边边界只能较大一部分的不属于光电效应峰的计数值作为峰值计入了最终的峰面积。

16. Covell 法。 这种方法在峰的前后沿上去对称地选取边界道, 并连接以直线, 将直线一下的面积作为本底值扣除。 这样的方法对最终结果的误差影响比TPA 法要小, 但是与边界道的选取很有关系, 因此也存在一定的不准确度。

17. Wasson法,这种方法可以认为是TPA和Covell法的综合,相比于前两者,提高了峰面积与本底值的比值的准确度,但是受到分辨率的影响较大。

18.

19.实验感想与体会。

20.通过本次试验,我较好地了解了γ射线通过物质时相互作用和吸收的基本原理及其性质。并且认识到了γ射线和其他两种射线的物质作用性质不同之处。

21.另外,该实验中,避开了不易测量的射线强度/能量,而转为测量不同能量值上的光子计数,是的试样的操作过程变得简单,而通过后期的数学计算来获得最终的结果。思路巧妙,值得借鉴。

22.

原始记录及图表粘贴处:(见附页)

最新浙江大学化工原理实验---填料塔吸收实验报告分析解析

实验报告 课程名称:过程工程原理实验(乙) 指导老师: 叶向群 成绩:__________________ 实验名称:吸收实验 实验类型:工程实验 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定 1 实验目的: 1.1 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作; 1.2 观察填料塔的液泛现象,测定泛点空气塔气速; 1.3 测定填料层压降ΔP 与空塔气速u 的关系曲线; 1.4 测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K y a 。 2 实验装置: 2.1 本实验的装置流程图如图1: 专业: 姓名: 学号: 日期:2015.12.26 地点:教十2109

2.2物系:水—空气—氨气。惰性气体由漩涡气泵提供,氨气由液氮钢瓶提供,吸收剂水采用自来水,他们的流量分别通过转子流量计。水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氮空气进行吸收过程,溶液由塔底经过液封管流出塔外,塔底有液相取样口,经吸收后的尾气由塔顶排至室外,自塔顶引出适量尾气,用化学分析法对其进行组成分析。 3 基本原理: 实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同,故转子流量计的读数值必须进行校正。校正方法如下:

3.2 体积吸收系数的测定 3.2.1相平衡常数m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系(一般指低浓度气体),气液平衡关系为: 相平衡常数m与系统总压P和亨利系数E的关系如下: 式中:E—亨利系数,Pa P—系统总压(实验中取塔内平均压力),Pa 亨利系数E与温度T的关系为: lg E= 11.468-1922 / T 式中:T—液相温度(实验中取塔底液相温度),K。 根据实验中所测的塔顶表压及塔顶塔底压差△p,即可求得塔内平均压力P。根据实验中所测的塔底液相温度T,利用式(4)、(5)便可求得相平衡常数m。 3.2.2 体积吸收常数 体积吸收常数是反映填料塔性能的主要参数之一,其值也是设计填料塔的重要依据。本实验属于低浓气体吸收,近似取Y≈y、X≈x。 3.2.3被吸收的氨气量,可由物料衡算 (X1-X2) 式中:V—惰性气体空气的流量,kmol/h;

原子吸收实验报告

原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是基于含待测组分的原子蒸汽对自己光源辐射出来的待测元素的特征谱线(或光波)的吸收作用来进行定量分析的。由于原子吸收分光光度计中所用空心阴极灯的专属性很强,所以,原子吸收分光光度法的选择性高,干扰较少且易克服。而且在一定的实验条件下,原子蒸汽中的基态原子数比激发态原子数多的多,故测定的是大部分的基态原子,这就使得该法测定的灵敏度较高。由此可见,原子吸收分光光度法是特效性、准确性和灵敏度都很好的一种金属元素定量分析法。 一.实验目的 1.熟悉原子吸收光度计的基本构造及使用方法。 2.掌握原子吸收光谱仪中的石墨炉原子化法和火焰原子化法。 二.实验原理 原子光谱是由于其价电子在不同能级间发生跃迁而产生的。当原子受到外界能量的激发时,根据能量的不同,其价电子会跃迁到不同的能级上。电子从基态跃迁到能量最低的第一激发态时要吸收一定的能量,同时由于其不稳定,会在很短的时间内跃迁回基态,并以光波的形式辐射现同样的能量。根据△E=hυ可知,各种元素的原子结构及其外层电子排布的不同,则核外电子从基态受激发而跃迁到其第一激发态所需要的能量也不同,同样,再跃迁回基态时所发射的光波频率即元素的共振线也就不同,所以,这种共振线就是所谓的元素的特征谱线。加之从基态跃迁到第一激发态的直接跃迁最易发生,因此,对于大多数的元素来说,共振线就是元素的灵敏线。在原子吸收分析中,就是利用处于基态的待测原子蒸汽对从光源辐射的共振线的吸收来进行的。 三火焰原子化器与石墨炉原子化器 原子化系统的作用是将待测试液中的元素转变成原子蒸汽。具体方法有火焰原子化法和无火焰原子化法两种,前者较为常用。

吸收实验实验报告

一、 实验名称: 吸收实验 二、实验目的: 1.学习填料塔的操作; 2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a. 三、实验原理: 对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。 (一)、空塔气速与填料层压降关系 气体通过填料层压降△P 与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。 若以空塔气速o u [m/s]为横坐标,单位填料层压降 Z P ?[mmH 20/m]为纵坐标,在双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。当液体喷淋量L 0=0时,可知 Z P ?~o u 关系为一直线,其斜率约—2,当喷淋量为L 1时, Z P ?~o u 为一折线,若喷淋量越大,折线位置越向左移动,图中L 2>L 1。每条折线分为三个区段, Z P ?值较小时为恒持液区, Z P ?~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。Z P ?值为中间时叫截液区,Z P ?~o u 曲线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。 Z P ?值较大时叫液泛区,Z P ?~o u 曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B 。在液泛区塔已无法操作。塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。 吸收实验

图2-2-7-1 填料塔层的 Z P ?~o u 关系图 图2-2-7-2 吸收塔物料衡算 (二)、吸收系数与吸收效率 本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。其吸收速率方程可用下式表示: m Ya A Y H K N ???Ω?= (1) 式中:N A ——被吸收的氨量[kmolNH 3/h]; Ω——塔的截面积[m 2] H ——填料层高度[m] ?Y m ——气相对数平均推动力 K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3 ·h] 被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):

填料塔吸收实验报告

实验6 填料吸收塔实验报告 第四组成员:王锋,郑义,刘平,吴润杰 一、 实验名称 填料吸收塔实验 二、 实验目的 1、 了解填料吸收塔的构造并实际操作。 2、 了解填料塔的流体力学性能。 3、 学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。 三、实验内容 测定填料层压强降与操作气速的关系曲线,并用ΔP/Z —u 曲线转折点与观察现象相结合的办法,确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。 四、实验原理 1.气体通过填料层的压强降 压强降是塔设计中的重要参数,气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气液流量有关,不同喷淋量下填料层的压强降ΔP 与空塔气速u 的关系如下图所示: 1 2 3 L 3L 2L 1 L 0 = >>0 图6-1 填料层的ΔP ~u 关系 当无液体喷淋即喷淋量L0=0时,干填料的ΔP ~u 的关系是直线,如图中的直线0。当有一定的喷淋量时,ΔP ~u 的关系变成折线,并存在两个转折点,下转折点称为“载点”,上转折点称为“泛点”。这两个转折点将ΔP ~u 关系分为三个区段:恒持液量区、载液区与液泛区。

五、实验装置和流程 图6-2 填料吸收塔实验装置流程图 1-风机、2-空气流量调节阀、3-空气转子流量计、4-空气温度、5-液封管、6-吸收液取样口、7-填料吸收塔、8-氨瓶阀门、9-氨转子流量计、10-氨流量调节阀、11-水转子流量计、12-水流量调节阀、13-U型管压差计、14-吸收瓶、15-量气管、16-水准瓶、17-氨气瓶、18-氨气温度、20-吸收液温度、21-空气进入流量计处压力实验流程示意图见图一,空气由鼓风机1送入空气转子流量计3计量,空气通过流量计处的温度由温度计4测量,空气流量由放空阀2调节,氨气由氨瓶送出,?经过氨瓶总阀8进入氨气转子流量计9计量,?氨气通过转子流量计处温度由实验时大气温度代替。其流量由阀10调节5,然后进入空气管道与空气混合后进入吸收塔7的底部,水由自来水管经水转子流量计11,水的流量由阀12调节,然后进入塔顶。分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶16的位置,将塔顶尾气吸入吸收瓶14和量气管15。?在吸入塔顶尾气之前,予先在吸收瓶14内放入5mL已知浓度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。吸收液的取样可用塔底6取样口进行。填料层压降用∪形管压差计13测定。 六、实验操作方法及步骤 1、测量干填料层(△P/Z)─u关系曲线: 先全开调节阀2,后启动鼓风机,用阀2 调节进塔的空气流量,按空气流量从小到大的顺序读取填料层压降△P,转子流量计读数和流量计处空气温度,测量12~15组数据?然后在双对数坐标纸上以空塔气速u为横坐标,以单位高度的压降△P/Z为纵坐标,标绘干填料层(△P/Z)─u关系曲线。 2、测量某喷淋量下填料层(△P/Z)─u关系曲线: 用水喷淋量为30L/h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,?转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象, ?一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为30L/h下(△P/z)─u?关系曲线,确定液泛气速并与观察的液泛气速相比较。 3、测量某喷淋量下填料层(△P/Z)─u关系曲线: 用水喷淋量为50L/h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,?转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象, ?一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为

原子吸收光谱实验报告

原子吸收光谱定量分析实验报告 班级:环科10-1 姓名:王强学号:27 一、实验目的: 1.了解石墨炉原子吸收分光光度计的使用方法。 2.了解石墨炉原子吸收分光光度计进样方法及技术关键。 3.学会以石墨炉原子吸收分光光度法进行元素定量分析的方法。 二、实验原理: 在原子吸收分光光度分析中,火焰原子吸收和石墨炉原子吸收是目前使用最多、应用范围最广的两种方法。相对而言,前者虽然具有振作简单、重现性好等优点而得到广泛应用,但该法由于雾化效率低、火焰的稀释作用降低了基态原子浓度、基态原子在火焰的原子化区停留时间短等因素限制了测定灵敏度的提高以及样品使用量大等方面的原因,对于来源困难、鹭或数量很少的试样及固态样品的直接分析,受到很大的限制。石墨炉原子化法由于很好地克服了上述不足,近年来得到迅速的发展。 石墨炉原子吸收方法是利用电能使石墨炉中的石墨管温度上升至2000 ~ 3000 ℃的高温,从而使待测试样完全蒸发、充分的原子化,并且基态原子在原子化区停留时间长,所以灵敏度要比火焰原子吸收方法高几个数量级。样品用量也少,仅5 ~ 100 uL。还能直接分析固体样品。该方法的缺点是干扰较多、精密度不如火焰法好、仪器较昂贵、操作较复杂等。 本实验采用标准曲线法,待测水样品用微量分液器注入,经过干燥、灰化、原子化等过程对样品中的痕量镉进行分析。 三、仪器和试剂: 1.仪器 由北京瑞利分析仪器公司生产的WFX-120型原子吸收分光光度计。 镉元素空心阴极灯 容量瓶 50 mL(5只)微量分液器 ~ mL及5 ~ 50 uL

2.试剂 100 ng/mL镉标准溶液(1%硝酸介质) 2 mol/L硝酸溶液 四、实验步骤: 1.测定条件 分析线波长: nm 灯电流:3 mA 狭缝宽度: nm 干燥温度、时间:100℃、15 s 灰化温度、时间:400℃、10 s 原子化温度、时间:2200℃、3 s 净化温度、时间:2200℃、2 s 保护气流量:100 mL/min 2.溶液的配制 取4只50 mL容量瓶,分别加入0 mL、 mL、 mL、 mL浓度为100 ng/mL的镉标准溶液,再各添加 mL硝酸溶液(2 mol/L),然后以Milli-Q去离子水稀释至刻度,摇匀,供原子吸收测定用。 取水样500 mL于烧杯中,加入5 mL浓硝酸溶液,加热浓缩后转移至50 mL 容量瓶,以Milli-Q去离子水稀释至刻度,摇匀,此待测水样供原子吸收测定用。3.吸光度的测定 设置好测定条件参数,待仪器稳定后,升温空烧石墨管,用微量分液器由稀到浓向石墨管中依次注入40 uL标准溶液及待测水样,测得各份溶液的吸光度。 五、数据记录:

物质对伽马射线的吸收实验报告

近代物理实验报告指导教师:得分: 实验时间: 2009 年 12 月 14 日,第十六周,周一,第 5-8 节 实验者:班级材料0705 学号 5 姓名童凌炜 同组者:班级材料0705 学号 7 姓名车宏龙 实验地点:综合楼 507 实验条件:室内温度℃,相对湿度 %,室内气压 实验题目:物质对伽马射线的吸收 实验仪器:(注明规格和型号) 射线放射源;闪烁探头;高压电源;放大器;多道脉冲幅度分析器;吸收片若干。 仪器组成如下图所示: 实验目的: 1.了解掌握射线与物质相互作用的性质和特点 2.学习掌握物质对射线的吸收规律 3.测量射线在不同物质中的吸收系数 4. 实验原理简述: 当原子核发生α和β衰变时,通常衰变到原子 核的激发态,由于处于激发态的原子核是不稳定的, 它要向低激发态跃迁,同时往往放出γ光子,这一现 象称为γ衰变。γ光子会与下列带电体发生相互作 用,原子中的束缚电子,自由电子,库伦场及核子。 这些类型的相互作用可以导致下列三种过程的一种发生:光子完全吸收、弹性散射、非弹性散射。如右所示为为γ射线与物质相互作用的示意图

图中的三种状况分别为: 1. 低能时以光电效应为主。 2. 光子可以被原子或单个电子散射到另一方向,其能量可损失也可不损失。 3. 若入射光子的能量超过,则电子对的生成成为可能 从上面的讨论可以清楚地看到,当γ光子穿过吸收物质时,通过与物质原子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应能量损失,γ射线一旦与吸收物质原子发生这三种相互作用,原来能量为的光子就消失,或散射后能量改变、偏离原来的入射方向;总之,一旦发生相互作用,就从原来的入射束中移去。γ射线穿过物质是,强度逐渐减弱,按指数规律衰减,不与物质发生相互作用的光子穿过吸收层,其能量保持不变,因而没有射程概念可言,但可用“半吸收厚度”来表示γ射线对物质的穿透情况。 本实验研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。所谓窄束γ射线是指不包括散射成分的射线束通过吸收后的光子,仅由未经相互作用或未经碰撞的光子组成。射线束有一定宽度,只要没有散射光子,就可称之为“窄束”。 射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律,即x e I I μ-=0 I 和0I 分别是穿透物质前后的γ射线强度;x 是γ射线穿过物质的厚度是光电、康普顿、电子对三种 效应截面之和;N 是吸收物质单位体积中的原子数;μ是物质的吸收系数, 反映了物质吸γ收射线能力的大小, 并且可以分解成这样几项: p c ph μμμμ++= γ射线与物质相互作用的三种效应的截面都随入射γ射线的能量γE 和吸收物质的原子序数Z 而改变。 如右所示, 图中给出了铅对γ射线的吸收系数与γ射线能量的线性关系图。 实际中通常用质量厚度)(2 -??=cm g x R m ρ来表示 吸收体的厚度,以消除密度的影响, 则射线强度的表达式修改为:ρ μ/0)(m R m e I R I -= 计数率N 总是与该时刻的射线强度成正比,因此可得:0InN R InN m +- =ρ μ 将对数形式的吸收曲线表达为图像, 得到这样的一条直线, 如右图所示. 并且可以从这条直线的斜率求出

γ射线的能谱测量和吸收测定_实验报告

γ射线能谱的测量 【摘要】某些物质的原子核能够发生衰变,放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线,γ射线产生的原因正是由于原子核的能级跃迁。我们通过测量γ射线的能量分布,可确定原子核激发态的能级,这对于放射性分析,同位素应用及鉴定核素等都有重要意义。因此本实验通过使用γ闪烁谱仪测定不同的放射源的γ射线能谱。同时学习和掌握γ射线与物质相互作用的特性,并且测定窄束γ射线在不同物质中的吸收系数μ。 【关键词】γ射线能谱γ闪烁谱仪 【引言】从1896年的法国科学家贝可勒尔发现放射性现象开始,经过居里夫人等一系列科学家对一些新放射性元素的发现及其性质进行研究的杰出工作后,人类便进入了对原子核能研究、利用的时代。 而原子核衰变能放出α、β、γ三种射线,这些射线可以通过仪器精确测量。本次实验主要研究γ射线,通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。 因此本次实验研究了不同材料对于γ射线的吸收情况这是非常具有实际意义的,比如在居民区制造防空洞的时候可以使用一定厚度的抗辐射材料确保安全,而且在核电站、军事防护地以及放射源存放处等地方我们都有必要使用防辐射材料。 γ射线与物质的相互作用主要是光电效应、康普顿散射和正、负电子对产生这三种过程,如下图所示。 本实验主要研究的是窄束γ射线在物质中的吸收规律。所谓窄束γ射线是指不包括散射成份的射线束,仅由未经相互作用或称为未经碰撞的光子所组成。窄束γ射线再穿过物质时,由于上述三种效应,其强度就会减弱,这种现象称为γ射线的吸收。γ射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律。 本次实验仪器如下:

实验七填料塔吸收实验

实验七填料吸收塔的操作和吸收系数的测定 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、填料特性及吸收装置的基本流程。 2.熟悉填料塔的流体力学性能。 3.掌握总传质系数K Y a测定方法。 4.了解空塔气速和液体喷淋密度对传质系数的影响。 二、实验内容 1.测定干填料及不同液体喷淋密度下填料的阻力降?P与空塔气速u的关系曲线,并确定液泛气速。 2.测量固定液体喷淋量下,不同气体流量时,用水吸收空气—氨混和气体中氨的体积吸收系数K Y a。 三、基本原理 1.填料塔流体力学特性 填料塔是一种重要的气液传质设备,其主体为圆柱形的塔体,底部有一块带孔的支撑板来支承填料,并允许气液顺利通过。支撑板上的填料有整堆和乱堆两种方式,填料分为实体填料和网体填料两大类,如拉西环、鲍尔环、θ网环都属于实体填料。填料层上方有液体分布装置,可以使液体均匀喷洒在填料上。液体在填料中有倾向于塔壁的流动,故当填料层较高时,常将其分段,段与段之间设置液体再分布器,以利液体的重新分布。 吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积,而气体在通过填料层时,由于克服摩擦阻力和局部阻力而导致了压强降?P的产生。填料塔的流体力学特性是吸收设备的主要参数,它包括压强降和液泛规律。了解填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗,确定填料塔适宜操作范围以及选择适宜的气液负荷。填料塔的流体力学特性的测定主要是确定适宜操作气速。 在填料塔中,当气体自下而上通过干填料(L=0)时,与气体通过其它固体颗粒床层一样,气压降?P与空塔气速u的关系可用式?P=u1.8-2.0表示。在双对数坐标系中为一条直线,斜率为1.8-2.0。在有液体喷淋(L≠0)时,气体通过床层的压降除与气速和填料有关外,还取决于喷淋密度等因素。在一定的喷淋密度下,当气速小时,阻力与空塔速度仍然遵守?P∝u1.8-2.0这一关系。但在同样的空塔速度下,由于填料表面有液膜存在,填料中的空隙减小,填料空隙中的实际速度增大,因此床层阻力降比无喷淋时的值高。当气速增加到某一值时,由于上升气流与下降液体间的摩擦阻力增大,开始阻碍液体的顺利下流,以致于填料层内的气液量随气速的增加而增加,此现象称为拦液现象,此点为载点,开始拦液时的空塔气速称为载点气速。进入载液区后,当空塔气速再进一步增大,则填料层内拦液量不断增高,到达某一气速时,气、液间的摩擦力完全阻止液体向下流动,填料层的压力将急剧升高,在?P∝u n关系式中,n的数值可达10左右,此点称为泛点。在不同的喷淋密度下,在双对数坐标中可得到一系列这样的折线。随着喷淋密度的增加,填料层的载点气速和泛点气速下降。 本实验以水和空气为工作介质,在一定喷淋密度下,逐步增大气速,记录填料层的压降与

火焰原子吸收实验报告

实验火焰原子吸收法测定水样中铜的含量 —标准曲线法 一、实验目的 (1)学习原子吸收分光光度法的基本原理; (2)了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法 (3)学习原子吸收光谱法操作条件的选择 (4)掌握应用标准曲线法测水中铜的含量。 二、实验原理 原子吸收光谱法是一种广泛应用的测定元素的方法。它是一种基于待测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射吸收进行定量分析的方法。 铜离子溶液雾化成气溶胶后进入火焰,在火焰温度下气溶胶中的铜离子变成铜原子蒸气,由光源铜空心阴极灯辐射出波长为324.7nm的铜特征谱线,被铜原子蒸气吸收。 在恒定的实验条件下,吸光度与溶液中铜离子浓度符合比尔定律A=Kc 利用吸光度与浓度的关系,用不同浓度的铜离子标准溶液分别测定其吸光度,绘制标准曲线。 在同样条件下测定水样的吸光度,从标准曲线上即可求得说中铜的浓度,进而计算出水中铜的含量。 三、实验仪器和试剂 (1)原子吸收分光光度计M6 AA System (2)铜元素空心阴极灯 (3)空气压缩机 (4)乙炔钢瓶 (5)50ml容量瓶6支 (6)吸量管 (7)铜标准试液(0.9944mg/ml) (8)去离子水 (9)水样

(10)烧杯 四、实验步骤 (1)溶液的配制 准确移取0.25ml,0.50ml,1.00ml,2.,50ml,3.00ml铜标准溶液于50ml 容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,使其浓度分别为0.25、0.50、 1.00、 2.50、 3.00μg/ml。 (2)样品的配制 准备水样1和水样2于烧杯中。 (3)标准曲线绘制 测定条件: 燃气流量1:1 燃烧器高度7.0nm 波长324.8nm 根据实验条件,将原子吸收分光光度计按仪器的操作步骤进行调节。切换到标准曲线窗口,在开始测定之前,用二次蒸馏水调零,待仪器电路和气路系统达到稳定,记录仪上基线平直时,按照标准溶液浓度由稀到浓的顺序逐个测量Cu2+标准溶液的吸光度,并绘制Cu的标准曲线。 (4)水样中铜含量的测定 根据实验条件,测量水样的吸光度,并从标准曲线上查得水样中Cu的含量。 五、实验数据处理

药物分析实验报告

实验四苯甲酸钠的含量测定 一、目的 掌握双相滴定法测定苯甲酸钠含量的原理和操作 二、操作 取本品1.5g,精密称定,置分液漏斗中,加水约25mL,乙醚50mL和甲基橙指示液2滴,用盐酸滴定液(0.5mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层显持续橙红色,分取水层,置具塞锥形瓶中,乙醚层用水5mL洗涤,洗涤液并入锥形瓶中,加乙醚20mL,继续用盐酸滴定液(0.5mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层显持续橙红色,即得,每1mL的盐酸滴定液(0.5mol/L)相当于72.06mg的C7H5O2Na。 本品按干燥品计算,含C7H5O2Na不得少于99.0% 三、说明 1.苯甲酸钠为有机酸的碱金属盐,显碱性,可用盐酸标准液滴定。 COO Na +H C l COOH +N aC l 在水溶液中滴定时,由于碱性较弱(Pk b=9.80)突跃不明显,故加入和水不相溶混的溶剂乙醚提除反应生成物苯甲酸,使反应定量完成,同时也避免了苯甲酸在瓶中析出影响终点的观察。 2.滴定时应充分振摇,使生成的苯甲酸转入乙醚层。 3.在振摇和分取水层时,应避免样品的损失,滴定前,使用乙醚检查分液漏斗是否严密。 四、思考题 1.乙醚为什么要分两次加入?第一次滴定至水层显持续橙红色时,是否已达终点?为什么? 2.分取水层后乙醚层用5mL水洗涤的目的是什么? 实验五阿司匹林片的分析 一、目的 1.掌握片剂分析的特点及赋形剂的干扰和排除方法。 2.掌握阿司匹林片鉴别、检查、含量测定的原理及方法。 二、操作 [鉴别] 1.取本品的细粉适量(约相当于阿司匹林0.1g),加水10mL煮沸,放冷,加三氯化铁试液1滴,即显紫堇色。 2.取本品的细粉(约相当于阿司匹林0.5g),加碳酸钠试液10mL,振摇后,放置5分钟,滤过,滤液煮沸2分钟,放冷,加过量的稀硫酸,即析出白色沉淀,并发生醋酸的臭气。 [检查] 游离水杨酸 取本品的细粉适量(约相当于阿司匹林0.1g),加无水氯仿3mL,不断搅拌2分钟,用无水氯仿湿润的滤纸滤过,滤渣用无水氯仿洗涤2次,每次1mL,合并滤液和洗液,在室温下通风挥发至干;残渣用无水乙醇4mL溶解后,移至100mL量瓶中,用少量5%乙醇洗涤容器、洗液并入量瓶中,加5%乙醇稀释至刻度,摇匀,分取50mL,立即加新制的稀硫酸铁铵溶液[取盐酸液(1mol/L)1mL,加硫酸铁铵指示液2mL后,再加水适量使成100mL] 1mL,摇匀;30秒钟内如显色,和对照液(精密称取水杨酸0.1g,置1000mL量瓶中,加冰醋酸1mL,

填料塔吸收综合实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除填料塔吸收综合实验报告 篇一:实验七填料塔吸收实验 实验七填料吸收塔的操作和吸收系数的测定 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、填料特性及吸收装置的基本流程。2.熟悉填料塔的流体力学性能。3.掌握总传质系数KYa测定方法。4.了解空塔气速和液体喷淋密度对传质系数的影响。 二、实验内容 1.测定干填料及不同液体喷淋密度下填料的阻力降?p 与空塔气速u的关系曲线,并确定液泛气速。 2.测量固定液体喷淋量下,不同气体流量时,用水吸收空气—氨混和气体中氨的体积吸收系数KYa。 三、基本原理 1.填料塔流体力学特性 填料塔是一种重要的气液传质设备,其主体为圆柱形的塔体,底部有一块带孔的支撑板来支承填料,并允许气液顺

利通过。支撑板上的填料有整堆和乱堆两种方式,填料分为实体填料和网体填料两大类,如拉西环、鲍尔环、?网环都属于实体填料。填料层上方有液体分布装置,可以使液体均匀喷洒在填料上。液体在填料中有倾向于塔壁的流动,故当填料层较高时,常将其分段,段与段之间设置液体再分布器,以利液体的重新分布。 吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积,而气体在通过填料层时,由于克服摩擦阻力和局部阻力而导致了压强降?p的产生。填料塔的流体力学特性是吸收设备的主要参数,它包括压强降和液泛规律。了解填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗,确定填料塔适宜操作范围以及选择适宜的气液负荷。填料塔的流体力学特性的测定主要是确定适宜操作气速。 在填料塔中,当气体自下而上通过干填料(L=0)时,与气体通过其它固体颗粒床层一样,气压降?p与空塔气速u的关系可用式?p=u1.8-2.0表示。在双对数坐标系中为一条直线,斜率为1.8-2.0。在有液体喷淋(L?0)时,气体通过床层的压降除与气速和填料有关外,还取决于喷淋密度等因素。在一定的喷淋密度下,当气速小时,阻力与空塔速度仍然遵守?p?u1.8-2.0这一关系。但在同样的空塔速度下,由于填料表面有液膜存在,填料中的空隙减小,填料空隙中的实际 速度增大,因此床层阻力降比无喷淋时的值高。当气速增加

原子吸收光谱实验报告

原子吸收光谱定量分析实验报告班级:环科10-1 姓名:王强学号:2010012127 一、实验目的: 1.了解石墨炉原子吸收分光光度计的使用方法。 2.了解石墨炉原子吸收分光光度计进样方法及技术关键。 3.学会以石墨炉原子吸收分光光度法进行元素定量分析的方法。 二、实验原理: 在原子吸收分光光度分析中,火焰原子吸收和石墨炉原子吸收是目前使用最多、应用范围最广的两种方法。相对而言,前者虽然具有振作简单、重现性好等优点而得到广泛应用,但该法由于雾化效率低、火焰的稀释作用降低了基态原子浓度、基态原子在火焰的原子化区停留时间短等因素限制了测定灵敏度的提高以及样品使用量大等方面的原因,对于来源困难、鹭或数量很少的试样及固态样品的直接分析,受到很大的限制。石墨炉原子化法由于很好地克服了上述不足,近年来得到迅速的发展。 石墨炉原子吸收方法是利用电能使石墨炉中的石墨管温度上升至2000 ~ 3000 ℃的高温,从而使待测试样完全蒸发、充分的原子化,并且基态原子在原子化区停留时间长,所以灵敏度要比火焰原子吸收方法高几个数量级。样品用量也少,仅 5 ~ 100 uL。还能直接分析固体样品。该方法的缺点是干扰较多、精密度不如火焰法好、仪器较昂贵、操作较复杂等。 本实验采用标准曲线法,待测水样品用微量分液器注入,经过干

燥、灰化、原子化等过程对样品中的痕量镉进行分析。 三、仪器和试剂: 1.仪器 由北京瑞利分析仪器公司生产的WFX-120型原子吸收分光光度计。 镉元素空心阴极灯 容量瓶 50 mL(5只)微量分液器0.5 ~ 2.5 mL及5 ~ 50 uL 2.试剂 100 ng/mL镉标准溶液(1%硝酸介质) 2 mol/L硝酸溶液 四、实验步骤: 1.测定条件 分析线波长:228.8 nm 灯电流:3 mA 狭缝宽度:0.2 nm 干燥温度、时间:100℃、15 s 灰化温度、时间:400℃、10 s 原子化温度、时间:2200℃、3 s 净化温度、时间:2200℃、2 s 保护气流量:100 mL/min 2.溶液的配制 取4只50 mL容量瓶,分别加入0 mL、0.125 mL、0.250 mL、0.500 mL浓度为100 ng/mL的镉标准溶液,再各添加2.5 mL硝酸溶液(2 mol/L),然后以Milli-Q去离子水稀释至刻度,摇匀,供原子吸收测

化工原理实验报告-填料塔吸收实验

填料吸收塔吸收操作及体积吸收系数的测定 课程名称:过程工程原理实验(乙) 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作。 2.观察填料吸收塔的液泛显现,测定泛点空塔气速。 3.测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线。 4.测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K Yα。 二、实验装置 1.本实验装置的流程示意图见图5-1。主体设备是内径70毫米的吸收塔,塔内装10×9×1陶瓷拉西环填料。 2.物系是(水—空气—氨气)。惰性气体空气由漩涡气泵提供,氨气由液氨钢瓶供应,吸收剂水采用自来水,它们分别通过转子流量计测量。水葱塔顶喷淋至填料层与自下而上的含氨空气进行吸收过程,溶液由塔底经液封管流出塔外,塔底有液相取样口,经吸收后的尾气由塔顶排至室外,自塔顶引出适量尾气,用化学分析法对其进行组成分析。 1—填料吸收塔2—旋涡气泵3—空气转子流量计4—液氨钢瓶5—氨气压力表6—氨气减压阀7—氨气稳压罐8—氨气转子流量计9—水转子流量计10—洗气瓶11—湿式流量计12—三通旋塞13、14、15、16—U型差压计17、18、19—温度计

20—液位计 图5-1 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定实验装置流程示意图 三、基本原理 (一)填料层压力降ΔP 与空塔气速u 的关系 气体通过干填料层时(喷淋密度L =0),其压力降ΔP 与空塔气速u 如图6中直线A 所示,此直线斜率约为1.8,与气体以湍流方式通过管道时ΔP 与u 的关系相仿。如图6可知,当气速在L 点以下时,在一定喷淋密度下,由于持液量增加而使空隙率减小,使得填料层的压降随之增加,又由于此时气体对液膜的流动无明显影响,在一定喷淋密度下,持液量不随气速变化,故其ΔP ~u 关系与干填料相仿。 在一定喷淋密度下,气速增大至一定程度时,随气速增大,液膜增厚,即出现“拦液状态”(如图6中L 点以上),此时气体通过填料层的流动阻力剧增;若气速继续加大,喷淋液的下流严重受阻,使极具的液体从填料表面扩展到整个填料层空间,谓之“液泛状态”(如图6中F 点),此时气体的流动阻力急剧增加。图6中F 点即为泛点,与之相对应的气速称为泛点气速。 原料塔在液泛状态下操作,气液接触面积可达最大,其传质效率最高。但操作最不稳定,通常实际操作气速取泛点气速的60%~80%。 塔内气体的流速以其体积流量与塔截面积之比来表示,称之为空塔气速u 。 Ω = ' V u (1) 式中: u ——空塔气速,m/s V’——塔内气体体积流量,m 3/s Ω——塔截面积,m 2。 实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定 相同,故转子流量计的读数值必须进行校正,校正方法详见附录四。 填料层压降ΔP 直接可由U 型压差计读取,再根据式(1)求得空塔气速u ,便可得到 一系列ΔP ~u 值,标绘在双对数坐标纸上,即可得到ΔP ~u 关系曲线。 (二)体积吸收系数K Y α的测定 1.相平衡常数m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系(一般指低浓度气体),气液平衡关系式为: mx y =* (2) 相平衡常数m 与系统总压P 和亨利系数E 的关系如下:

填料塔吸收实验数据及处理

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.5 1 1.5 2 空塔气速 单位高度压降 空气流量u(m 3) H1(cm) Ppa P/H 0.375 0.18 17.64 0.027 0.5 0.3 29.4 0.045 0.7 0.45 44.1 0.068 0.9 0.75 73.5 0.113 1.1 1.05 102.9 0.158 1.3 1.3 127.4 0.196 1.5 1.6 156.8 0.241 1.7 1.9 186.2 0.286 1.9 2.2 215.6 0.332

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 0.000 0.2000.4000.6000.800 1.000 1.200 1.400 1.600 流量 液体喷淋量20L /h 空气流量u H1 Ppa P/H 0.375 0.550 53.900 0.083 0.500 1.100 107.800 0.166 0.600 1.500 147.000 0.226 0.700 1.850 181.300 0.279 0.800 2.200 215.600 0.332 0.900 2.700 264.600 0.407 1.000 4.100 401.800 0.618 1.100 5.100 499.800 1.428 1.200 6.370 624.260 0.960 1.300 7.150 700.700 1.078 1.400 21.000 2058.000 3.166 1.500 33.000 3234.000 4.975

化工原理吸收实验报告

一、实验目的 1.了解填料塔的一般结构及吸收操作的流程。 2.观察填料塔流体力学状况,测定压降与气速的关系曲线。 3.掌握总传质系数K x a的测定方法并分析其影响因素。 4.学习气液连续接触式填料塔,利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、实验原理 本实验先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后(并流操作),送入解吸塔再用空气进行解吸,实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数K x a,并进行关联,得K x a=AL a V b的关联式。同时对不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1.填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时,流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。在双对数坐标系中△P/Z对G'作图得到一条斜率为1.8~2的直线(图1中的aa线)。而有喷淋量时,在低气速时(c点以前)压降也比例于气速的1.8~2次幂,但大于同一气速下干填料的压降(图中bc段)。随气速增加,出现载点(图中c点),持液量开始增大。图中不难看出载点的位置不是十分明确,说明汽液两相流动的相互影响开始出现。压降~气速线向上弯曲,斜率变徒(图中cd段)。当气体增至液泛点(图中d点,实验中可以目测出)后在几乎不变的气速下,压降急剧上升。 图1 填料层压降-空塔气速关系

2.传质实验 填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。在填料塔中,两相传质主要是在填料有效湿表面上进行。需要完成一定吸收任务所需填料高度,其计算方法有:传质系数法、传质单元法和等板高度法。 本实验对富氧水进行解吸。由于富氧水浓度很小,可认为气液两相平衡服从亨利定律,可用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。得速率方程式: m p X A x V a K G ???= m p A x X /V G a K ?=? 2 211ln ) 22()11(e e e e m x x x x x x x x x --?---= )x -L(x G 21A = Ω?=Z V p 相关的填料层高度的基本计算式为: OL OL x x e x N H x x dx a K L Z ?=-Ω=?12 OL OL N Z H = 其中, m x x e OL x x x x x dx N ?-= -=?2 11 2 Ω=a K L H x OL 由于氧气为难溶气体,在水中的溶解度很小,因此传质阻力几乎全部集中于液膜中,即Kx=kx 。由于属液膜控制过程,所以要提高总传质系数Kxa ,应增大液相的湍动程度。 在y-x 图中,解吸过程的操作线在平衡系下方,在实验是一条平行于横坐标的水平线(因氧在水中浓度很小)。 三、实验装置流程 1.基本数据 解吸塔径φ=0.1m,吸收塔径φ=0.032m ,填料层高度0.8m (陶瓷拉西环、陶瓷波纹板、金属波纹网填料)和0.83m (金属θ环)。

填料塔吸收实验

序号:34 化工原理实验报告 实验名称:填料吸收传质系数测定 学院:化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级:化工09-3班 姓名:曾学礼学号09402010337

同组者姓名:周锃刘翰卿 指导教师:王志强 日期:2011年9月20日 一、实验目的 1.熟悉填料塔的构造与操作。 2.观察填料塔流体力学状况,测定压降与气速的关系曲线。 3.掌握总传质系数Kxa的测定方法并分析影响因素。 4.学习气液连续接触式填料塔,利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、实验原理 本装置先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后(并流操作),送入解吸塔顶再用空气进行解吸,实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数K x a,并进行关联,得到K x a=AL a·V b的关联式,同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。本实验引入了计算机在线数据采集技术,加快了数据记录与处理的速度。 1.填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时,流体流动引起的压降和湍流流动引起的压 降规律相一致。在双对数坐标系中△P/Z对G'作图得到一条斜率为 1.8~2的直线(图1中的aa线)。而有喷淋量时,在低气速时(c 点以前)压降也比例于气速的1.8~2次幂,但大于同一气速下干填 料的压降(图中bc段)。随气速增加,出现载点(图中c点),持 液量开始增大。图中不难看出载点的位置不是十分明确,说明汽液两 相流动的相互影响开始出现。压降~气速线向上弯曲,斜率变徒(图中cd段)。当气体增至液泛点(图中d点,实验中可以目测出)后在几乎不变的气速下,压降急剧上升。 图1 填料层压降–空塔气速关系示意图 2、传质实验 填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。在填料塔中,两相传质主要是在填料有效湿表面上进行,需要计算完成一定吸收任务所需填料高度,其计算方法有:传质系数法、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸。由于富氧水浓度很小,可认为气液两相的平衡关系服从亨利定律,即平衡线为直线,操作线也是直线,因此可以用对数平均浓度差计算填料层传

仪器分析实验报告原子吸收铜

华南师范大学实验报告 课程名称:仪器分析实验实验项目:原子吸收光谱法测定水 中的铜含量 原子吸收光谱法测定水中的铜含量 一、实验目的 1. 掌握火焰原子吸收光谱仪的操作技术; 2. 优化火焰原子吸收光谱法测定水中铜的分析火焰条件; 3. 熟悉原子吸收光谱法的应用。 二、方法原理 原子吸收光谱法是一种广泛应用的测定元素的方法。它是一种基于待测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射吸收进行定 量分析的方法。为了能够测定吸收值,试样需要转变成一种在适合的介质中存在的自由原子。化学火焰是产生基态气态原子的方便方法。 待测试样溶解后以气溶胶的形式引入火焰中。产生的基态原子吸收适当光源发出的辐射后被测定。原子吸收光谱中一般采用的空心阴极灯这种锐线光源。这种方法快速、选择性好、灵敏度高且有着较好的精密度。 然而,在原子光谱中,不同类型的干扰将严重影响方法的准确性。干扰一般分为四种:物理干扰、化学干扰、电离干扰和光谱干扰。物

理和化学干扰改变火焰中原子的数量,而光谱干扰则影响原子吸收信号的准确测定。干扰可以通过选择适当的实验条件和对试样的预处理来减少或消除。所以,应从火焰温度和组成两方面作慎重选择。 由于试样中基本成分往往不能准确知道,或是十分复杂,不能使用标准曲线法,但可采用另一种定量方法——标准加入法,其测定过程和原理如下。 取笑体积的试液两份,分别置于相同溶剂的两只容量瓶中。其中一只加入一定量待测元素的标准溶液,分别用水稀释至刻度,摇匀,分别测定其吸光度,则: Ax=kfx Ao=k(fo十fx) 式中,fx,为待测液的浓度;f。为加入标准溶液后溶液浓度的增量;测量的吸光度,将以上两式整理得:Ao分别为两次在实际测定中,采取作图法(图6—6)的结果更为准确。一般吸取四份等体积试液置于四只等容积的容量瓶中,从第二只容量瓶开始,分别按比例递增加人待测元素的标准溶液,然后用溶剂瓶稀释至刻度,摇匀,分别测定溶液fx,cx十fo,fx十2co,cx十3fo的吸光度为Ax,A1,Az,A:,然后以吸光度A对待侧元素标准溶液的加入量作图,得图6—6所示的直线,其纵轴上截距Ax为只含试样fx 的吸光度,延长直线与横坐标轴相交于cX,即为所需要测定的试样中该元素的浓度。

填料吸收塔实验报告

填料吸收塔 一、实验目的 1.熟悉填料吸收塔的构造和操作。 2.测定气体通过干湿填料塔的压力降,进一步了解填料塔的流体力学特征。3.测定填料吸收塔的吸收传质系数。 二、实验原理 填料吸收塔一般要求控制回收率越高越好。填料塔为连续接触式的气液传质设备,填料塔操作时液体从塔顶经分布器均匀喷洒至塔截面上,沿填料表面下流经塔底出口管排出,气体从支承板下方入口管进入塔内,在压力的作用下自下而上的通过填料层的空隙而由塔顶气体出口管排出。填料层内气液两相成逆流流动,在填料表面的气液界面上进行传质,因此两相组成沿塔高边缘变化,由于液体在填料中有倾向塔壁的流动,故当填料层较高时,常将其分为若干段,在两段之间设置液体再分布装置,以利于流体的重新均匀分布。 填料的作用: 1.增加气液接触面积。满足(1)80%以上的填料润湿;(2)液体为分散相,气体为连续相。 2.增加气液接触面的流动。满足(1)合适的气液负荷;(2)气液逆流。 三、实验步骤 (1)将液体丙酮用漏斗加入到丙酮汽化器,液位高度约为液体计高度的2/3以上。 (2)关闭阀V3,向恒压槽送水,以槽内水装满而不溢出为度,关闭阀V5。 (3)启动空气压缩机,调节压缩机使包内的气体达到0.05~0.1Mpa时,打开V2,然后调节气动压力定值器,使进入系统的压力恒定在0.03Mpa。

(4)打开V4,调节空气流量(400L/H~500L/H); 打开V6,调节空气流量 (5)室温大于15℃时,空气不需要加热,配制混合气体气相组成y1在12%~14%mol 左右;若室内温度较低,可预热空气,使y1达到要求。 (6)要改变吸收剂温度来研究其对吸收过程的影响,则打开液体加热电子调节器,温度t3<35℃。 (7)各仪表读数恒定5min以后,既可记录或取样分析有关数据,再按预先设计的试验方案调节有关参数。 (8)A1为取样测y1; A2为取样测y2; (9)阀V10为控制塔底液面高度,以保证有液封。 四、实验记录 测试方案: 1.固定气体流量,改变液体流量; 固定CO2的流量,改变H2O的流量:

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