二茂鐵對柴油的助燃消煙作用-

1、一、前言1.目的(1)本實(shí)驗(yàn)選擇不同的燃油添加劑；利用氧彈量熱計(jì)測定燃油在不同添加劑存在下的燃燒熱，了解和比較不同汽油添加劑對柴油燃燒效率與速率的影響以及添加劑的節(jié)能助燃效應(yīng)。(2)學(xué)習(xí)和掌握甲醛緩沖溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法測定SO2氣體的濃度以及鹽酸萘乙二胺分光光度法測定NO2氣體濃度的分析方法以及氣相色譜測定方法,并應(yīng)用于汽油燃燒后尾氣成份的測定。(3)通過物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)-量熱技術(shù)的使用與氣體無機(jī)污染物的多種分析方法（包括分光光度法和氣相色譜法）的學(xué)習(xí)與應(yīng)用使學(xué)生綜合了解汽油添加劑在燃油助燃、消煙節(jié)能以及減少汽油尾氣排放減少大氣污染中所起的作用。關(guān)注社會、關(guān)注環(huán)境。2.意義

2、我國的車輛數(shù)量(特別在大城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū))迅速增多,車輛尾氣造成的空氣污染已日趨嚴(yán)重,而車輛尾氣造成的大氣污染已開始向深度污染和二次污染的方向發(fā)展如光化學(xué)煙霧就是由主要來自車輛尾氣排放的大量污染物中的烯烴類碳?xì)浠衔?經(jīng)過強(qiáng)陽光照射發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),從而生成了有毒煙霧.我國車輛尾氣排放中有害物含量高于工業(yè)發(fā)達(dá)國家.據(jù)統(tǒng)計(jì),大氣污染物中的60%-70%是車輛排放的有害物質(zhì).因此對能源的有效利用與對燃油燃燒尾氣成份的測定與技術(shù)處理方法是當(dāng)今社會倍受關(guān)注的能源和環(huán)境的兩大熱點(diǎn)問題。3.文獻(xiàn)綜述與總結(jié)二茂鐵又稱雙環(huán)茂二烯基鐵，在常溫下呈橙色結(jié)晶狀，不溶于水，易溶于柴油、汽油、苯、乙醇等有機(jī)溶劑，化學(xué)性

3、質(zhì)穩(wěn)定，無味無毒。它是一種具有夾心結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)化合物，二茂鐵及其衍生物因其本身的特點(diǎn)，如疏水性、生物可氧化性、芳香性、穩(wěn)定性、低毒性、生物活性等，而被廣泛應(yīng)用。由于其特殊的夾心結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定的性能，廣泛的用途及其潛在的應(yīng)用前景而一直為許多化學(xué)工作者所關(guān)注。其主要應(yīng)用方面簡述以下：(1)在感光材料方面的應(yīng)用二茂鐵及其衍生物具有光敏性能已有報(bào)道 。近年來，二茂鐵及其光化學(xué)的研究已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用。如利用二茂鐵支鏈上不飽和鏈的光聚合進(jìn)行光成像，用于平版(或凸版)印刷及集成印刷電路。(2)在液晶材料方面的應(yīng)用1976年，Malthe等合成了第一個過渡金屬有機(jī)液晶，即含二茂鐵基的席夫類金屬有機(jī)配合物，

4、此液晶態(tài)的分子接近晶相排列，從而極大的推動了過渡金屬有機(jī)液晶的發(fā)展。二茂鐵的熱穩(wěn)定性、氧化還原性和結(jié)構(gòu)可變性，使其可接人液晶材料。目前，已有學(xué)者用羥硅烷化制備了聚二茂鐵的液晶材料，這種二茂鐵硅烷衍生物為向列型液晶材料。(3)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用二茂鐵衍生物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的特殊性主要體現(xiàn)在以下4個方面：具有親油性，能夠順利地通過細(xì)胞膜，這便為它同細(xì)胞內(nèi)各種酶相作用提供條件；具有芳環(huán)的一些性質(zhì)，容易發(fā)生取代反應(yīng)易塑造；具有一般化學(xué)藥品所不具備的低毒性;具有氧化還原的可逆性，所以能在酶的作用下參與代謝作用。由于其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的特殊性，使得該類化合物在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)等方面均得到廣泛的應(yīng)用。二茂鐵衍生物

5、可用作新型抗貧血劑抗癌藥物、抗腫瘤劑、殺菌劑、具有殺蟲、抗炎、調(diào)節(jié)植物生長、抗?jié)兊取Ｒ虼硕F及其衍生物在生物科學(xué)方面的巨大潛在作用必將日益受到人們的重視。(4)二茂鐵系列添加劑二茂鐵具有2個環(huán)戊二烯丌鍵結(jié)合的層狀結(jié)構(gòu)，丌鍵結(jié)合對稱分子所具有的芳環(huán)性質(zhì)，使其有很高的辛烷值及抗爆性，在節(jié)油、消煙、結(jié)炭、抗爆、提高辛烷值等方面有著重要的作用。將二茂鐵及其衍生物添加到固體、液體或氣體燃料中，都有助于消煙和抗爆等作用，比如二茂鐵可作為取代造成公害的四乙基鉛的汽油抗震劑，還可以作為油漆的快干劑、長效助燃劑等，尤其是對燃燒時產(chǎn)生大量煙塵的烴類，效果更為顯著。二茂鐵及其衍生物添加到鍋爐燃料中，可減少煙的生

6、成和噴嘴積炭，也可摻在煤粉中作助燃減煙使用。此外，將二茂鐵添加到動力機(jī)械燃料中，可使燃燒室的積炭減少，以降低煙塵對大氣的污染。比如，混合柴油中添加20010 二茂鐵，煙度下降17；在JP一4柴油中添加20010 二茂鐵，煙度下降35 ；添加50010 時燃燒器表面碳沉積減少75 。含氨基硅烷二茂鐵的硅烷聚合物可改善冷凍潤滑劑的熱和水解性能。二茂鐵衍生物還被用于火箭燃料的添加劑以提高固體推進(jìn)劑的燃燒速度。作為消煙節(jié)能添加劑常用于汽油、柴油、重柴油等液體燃料，對節(jié)約能源、減少煙塵、防止環(huán)境污染有明顯效果，因而可廣泛應(yīng)用于各種拖拉機(jī)、鏟運(yùn)車、載重汽車和內(nèi)燃機(jī)車等。二茂鐵及其衍生物還是一類應(yīng)用較廣、提

7、高推進(jìn)劑燃速幅度較大的燃速催化劑。其最主要的用途是作燃料助燃劑，如：用于提高汽油辛烷值(效能為四乙基鉛的80左右)，可代替四乙基鉛制得無鉛汽油；用于促進(jìn)柴油燃燒完全，加入01可使煙炱降低65；在煤炭中加入005，可使一氧化碳下降75 ；用在火箭燃料中(用量為1 3)可使燃燒速度提高1-3倍。因此，二茂鐵是優(yōu)良的助燃催化劑，它不僅能使動力機(jī)械燃燒室的積炭減少，延長機(jī)械使用壽命，同時可提高燃料利用率，減少煙塵對大氣的污染。柴油是一類分子量較大的烴類混合物，不易完全燃燒，直接用于汽車燃料，易使發(fā)動機(jī)燃燒室積碳、排放的尾氣產(chǎn)生黑煙。本研究的目的在于探究添加二茂鐵后，以改善柴油的燃燒狀況，提高柴油的燃燒

8、熱值及對尾氣的消煙效果。二、實(shí)驗(yàn)部分1.實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)是測定在柴油中加入二茂鐵后，柴油在燃燒過程中溫度隨時間的變化以及柴油的燃燒值，來模擬與研究二茂鐵作為添加劑對柴油燃燒速率和燃燒效率的影響規(guī)律。1.1燃燒熱的測量原理有機(jī)物的燃燒熱是指1摩爾有機(jī)物在一個大氣壓下完全燃燒所放出的熱量。在恒容條件下測得的是燃燒反應(yīng)的恒容熱效應(yīng)(Qv)，它等于這個燃燒反應(yīng)過程的內(nèi)能變化。在恒壓條件下測得的是燃燒反應(yīng)的恒壓熱效應(yīng)(Qp)，它等于這個燃燒反應(yīng)過程的焓變?；瘜W(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)通常是用恒壓熱效應(yīng)表示，若參加燃燒反應(yīng)的是一個大氣壓下1摩爾有機(jī)物，則恒壓熱效應(yīng)即為該有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。在實(shí)際測量中，燃燒反應(yīng)在恒容（如

9、在彈式量熱計(jì)，圖1）條件下進(jìn)行，這樣直接測得的是反應(yīng)的恒容熱效應(yīng)。若把參加反應(yīng)的氣體與生成的氣體作為理想氣體處理，則存在下列關(guān)系式：QpQv+nRT （1）通過實(shí)驗(yàn)測得Qv值，根據(jù)（1）式就可計(jì)算出Qp。其中：n為反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物中氣體物質(zhì)的量之差，單位為mol。R為氣體常數(shù)，T為反應(yīng)的絕對溫度。測量的基本原理是能量守恒定律，樣品完全燃燒放出的熱量促使卡計(jì)本身及其周圍的介質(zhì)（本實(shí)驗(yàn)）用水溫度升高，測量介質(zhì)燃燒前后溫度的變化，就可求算出該樣品的恒容熱效應(yīng)。在量熱計(jì)與環(huán)境沒有熱交換情況下，其關(guān)系式為：M樣QvW（卡計(jì)+水）T-m（點(diǎn)火絲）Q（點(diǎn)火絲） （2）M樣為樣品的重量（g）；Qv為樣品

10、的恒容熱效應(yīng)（J/g）；W（卡計(jì)+水）是指氧彈卡計(jì)和周圍介質(zhì)的熱當(dāng)量（J/），它表示卡計(jì)和水溫度每升高一度所需要吸收的熱量。W（卡計(jì)+水）=14541.35(J/k)(水3000ml)。W（卡計(jì)+水）一般用經(jīng)恒重的標(biāo)準(zhǔn)物入苯甲酸來標(biāo)定，苯甲酸在恒容條件下燃燒Qv26459.6 J/g。T為燃燒前后溫度的升高值。m（點(diǎn)火絲）為點(diǎn)火絲的重量，Q（點(diǎn)火絲）為點(diǎn)火絲（鐵絲）在恒容條件下燃燒放出的熱量，其值為6694.4 J/g。在實(shí)驗(yàn)過程中熱漏是無法完全避免的，因此，燃燒前后溫度的變化值必須經(jīng)過雷諾作圖法（圖2）或計(jì)算法校正。通過（2）式，分別測量柴油和在柴油中加入二茂鐵后柴油燃燒放出的熱量的燃燒值，

11、即可研究二茂鐵作為柴油燃燒的添加劑對柴油燃燒效率的影響規(guī)律。本實(shí)驗(yàn)以T/m（單位重量柴油燃燒引起的溫度變化值）研究添加劑對柴油燃燒效率的影響規(guī)律。 圖1 彈式量熱計(jì)裝置 圖2 雷諾作圖法1.2柴油燃燒速率的測定及二茂鐵對柴油燃燒速率的影響規(guī)律：二茂鐵作為柴油添加劑，其本身并不燃燒，而是起到助燃作用。在柴油完全燃燒的條件下，測量同樣重量的柴油在加入二茂鐵和未加入二茂鐵時燃燒前后溫度隨時間的變化值，通過計(jì)算T/t（即單位時間溫度隨時間的變化率），即可研究二茂鐵對柴油燃燒速率的影響規(guī)律。1.3不完全燃燒的條件下，二茂鐵對柴油燃燒的影響：對于不完全燃燒條件下，二茂鐵對柴油燃燒的影響可從燃燒速率（T/t

12、），燃燒效率（T/m）以及燃燒后C渣的重量和尾氣成分的變化三個方面進(jìn)行研究。尾氣可通過氧彈排氣孔收集到集氣袋，利用相關(guān)的分析方法進(jìn)行尾氣的定性和定量測定。了解二茂鐵作為柴油燃燒過程中的添加劑其環(huán)保價值和經(jīng)濟(jì)價值。2.儀器與試劑(1)儀器：氧彈式量熱裝置、紫外分光光度計(jì)、數(shù)顯溫差測量儀、溫度計(jì)、電子天平、萬用電表、 燒杯、量筒、比色管、移液管、容量瓶等玻璃儀器、多孔玻板吸收瓶(2)試劑：二茂鐵、柴油、高壓氧氣瓶、二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)吸收液(甲醛緩沖吸收液)、鹽酸副玫瑰苯胺(PRA)0.05%、胺磺酸鈉(0.06%)、氫氧化鈉(1.5mol/L)、二氧化氮顯色液、亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液(2.5微克/毫升)、二

13、氧化硫標(biāo)準(zhǔn)使用液(1.00微克/毫升)。3.實(shí)驗(yàn)步驟3.1氧彈量熱計(jì)的使用與QV的測量 利用氧彈量熱計(jì)測定樣品的恒容燃燒熱Qv，以Qv、T/m 、T/t作為柴油燃燒效率與燃燒速率的評價指標(biāo)。量熱計(jì)水當(dāng)量值 (水:3000ml)：W（卡計(jì)+水）= 14541.35(J/k)； Q鐵絲=6694.4J/g3.2 不完全燃燒條件下二茂鐵對柴油燃燒燃值和燃燒速率的影響充氧壓力：0.9atm，柴油質(zhì)量大于1.3克,柴油不完全燃燒。1.稱取柴油1.2克,測量柴油燃燒前后溫度隨時間變化曲線,經(jīng)雷諾作圖法求取T;2.稱取柴油1.2克,加入二茂鐵(自合成樣品或標(biāo)準(zhǔn)試劑樣品)，使柴油中二茂鐵含量 1.0%;,測量

14、柴油燃燒前后溫度隨時間變化曲線,經(jīng)雷諾作圖法求取T;3. 通過T，分別計(jì)算柴油和添加了二茂鐵柴油燃燒QV、T/W;并仔細(xì)觀察坩堝灰渣情況和排出氣體氣味,稱量灰渣重量.4.通過燃燒反應(yīng)曲線,通過燃燒時溫度上升的速率和T，求取T/t.比較不同配比的柴油其燃燒速率的差異.5.分別測定含量柴油和添加了二茂鐵柴油燃燒后尾氣排放中二氧化硫和二氧化氮的含量.3.3二氧化硫氣體的測定實(shí)驗(yàn)步驟(1)二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取12支10 ml具塞比色管,分A、B兩組，分別對應(yīng)編號,A組按下表配制標(biāo)準(zhǔn)系列(二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)系列(標(biāo)準(zhǔn)液濃度1.00微克/ml)管號 0 1 2 3 4 5 二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)液(ml) 0 0.

15、50 1.00 2.00 5.00 8.00 二氧化硫吸收液（甲醛吸收液） 10.00 9.50 9.00 8.00 5.00 2.00 二氧化硫含量(微克) 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 二氧化硫含量(微克/毫升) 0 0.05 0.10 0.20 0.50 0.80 B管組各管中分別加入0.05% PRA（鹽酸副玫瑰苯胺，顯色劑）使用液1ml, A管組分別加入0.06%胺磺酸鈉溶液0.5ml（用于屏蔽溶液中氮氧化物對測定的干擾）,1.5mol/L氫氧化鈉0.5ml,混勻.迅速分別將A組逐管中溶液全部倒入對應(yīng)編號并已裝有PRA使用液的B管中.立即具塞搖勻后顯色5分鐘后

16、，以水為參比溶液，在577nm處測定樣品中二氧化硫含量.將扣除空白試樣的吸光度與二氧化硫含量作圖,可得二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線. (2)樣品測定將4.00ml二氧化硫吸收液（甲醛吸收液） 放入吸收瓶中,用于吸收氧彈中的燃燒尾氣.然后將吸收瓶中的樣品全部移入10ml比色管中,用少量二氧化硫吸收液（甲醛吸收液）洗滌吸收管,倒入比色管中,并用吸收液稀釋至5.0ml標(biāo)線。 加入0.060%胺磺酸鈉0.5ml,搖勻.放置10分鐘,以除去氮氧化物干擾,加入1.50ml/mol氫氧化鈉0.5ml,混勻.再將此管中溶液倒入已裝入PRA使用液1ml的比色管中,具塞搖勻，室溫下顯色5分鐘，在577nm處測定所測樣品消光值

17、。根據(jù)消光值通過二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線查得相應(yīng)二氧化硫濃度，根據(jù)所測樣品總體積計(jì)算排放的二氧化硫總量，以每克柴油放出二氧化硫的微克數(shù)衡量燃燒尾氣中二氧化硫的排放量。3.4二氧化氮?dú)怏w的測定方法-鹽酸萘乙二胺分光光度法(1)二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制取六支10ml具塞比色管，按下表配置成亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)系列亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(標(biāo)準(zhǔn)液濃度2.5微克/毫升)管號 0 1 2 3 4 5亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液（ml） 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00水(ml) 2.00 1.60 1.20 0.80 0.40 0顯二氧化氮色液 (ml) 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00亞硝酸濃度

18、(微克/毫升) 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50將各管混合均勻,置于暗處中放置20min(室溫低于20時顯色40min以上)后,用1cm比色皿,在波長540nm處，以水為參比液，測定其吸光度。將扣除空白試樣的吸光度與亞硝酸濃度作圖,可得亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)曲線. (2)樣品測定將5.00ml二氧化氮顯示液放入吸收瓶中,用于吸收氧彈中的燃燒尾氣.然后將吸收瓶中的樣品暗處放置20min(室溫低于20時顯色40min以上),用1cm比色皿,在波長540nm處，以水為參比液，測定其吸光度，將所測消光值在二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)二氧化硫濃度，根據(jù)所測樣品總體積計(jì)算排放二氧化硫的總量，以每克

19、柴油放出二氧化硫的微克數(shù)衡量尾氣中二氧化氮的排放量。4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄4.1二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)SO2標(biāo)準(zhǔn)液：1g/mL，=577nm表1 二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)系列樣品（不加二茂鐵）樣品（加二茂鐵）012345T86.1%86.391.3%89.3%86.5%81.2%68.2%56.3%A0.0650.0640.0400.0490.0630.0910.1660.249 4.2二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)NaNO2：2.5g/mL，=540nm表2 二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)系列樣品（不加二茂鐵）樣品（加二茂鐵）012345T41.636.096.076.760.348.039.431.9A0.3800.4430.0180.

20、1150.2190.3190.4050.4964.3不完全燃燒條件下，二茂鐵的有無和柴油混合體系燃燒時引起卡計(jì)溫度隨時間的變化數(shù)據(jù)表3 不加二茂鐵不完全燃燒條件下柴油燃燒熱數(shù)據(jù)M鐵絲：前0.0126、后0.0042g，M柴油：1.0171g，M灰渣：0.1226g基準(zhǔn)溫度：25.429（沒有加二茂鐵，測NO2）點(diǎn)火前點(diǎn)火后實(shí)驗(yàn)后期時間/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/0.50.0024.50.10010.52.04216.52.1161.00.0035.00.57911.02.05817.02.1161.50.0035.51.13911.52.07017.52

21、.1172.00.0046.01.46212.02.08018.02.1172.50.0046.51.64512.52.08818.52.1163.00.0057.01.75813.02.09619.02.1163.50.0057.51.84113.52.10119.52.1154.00.0068.01.89814.02.10620.02.1148.51.94114.52.10920.52.1129.01.97415.02.11221.02.1119.52.00115.52.11421.52.11010.02.02316.02.11522.02.110表4 添加二茂鐵不完全燃燒條件下柴油燃燒熱

22、數(shù)據(jù)M鐵絲：前0.0137、后0.0038g，M柴油：1.0021g，M灰渣：0.0917gM二茂鐵：0.0097g，基準(zhǔn)溫度：25.603（有加二茂鐵，測NO2）點(diǎn)火前點(diǎn)火后實(shí)驗(yàn)后期時間/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/0.5-0.1845.0-0.15210.53.29116.03.4721.0-0.2035.50.09211.03.33716.53.4671.5-0.1986.00.65811.53.37517.03.4612.0-0.1906.51.38212.03.40417.53.4542.5-0.1857.01.98312.53.42618.03

23、.4483.0-0.1777.52.41713.03.44318.53.4413.5-0.1698.02.70513.53.45519.03.4344.0-0.1638.52.90514.03.46519.53.4234.5-0.1619.03.04614.53.47120.03.4139.53.15315.03.47520.53.40410.03.22815.53.47621.03.394表5 不加二茂鐵不完全燃燒條件下柴油燃燒熱數(shù)據(jù)M鐵絲：前0.0128、后0.0035g，M柴油：0.9996g，M灰渣：0.2019g基準(zhǔn)溫度：25.041（沒有加二茂鐵，測SO2）點(diǎn)火前點(diǎn)火后實(shí)驗(yàn)后期時間

24、/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/0.50.2086.50.34312.52.37118.52.4321.00.2457.00.78313.02.38519.02.4321.50.2577.51.34913.52.39619.52.4302.00.2638.01.74114.02.40420.02.4292.50.2668.51.95714.52.41120.52.4283.00.2699.02.08315.02.41721.02.4263.50.2709.52.16615.52.42221.52.4254.00.27210.02.22416.02.42522

25、.02.4234.50.27310.52.27116.52.42822.52.4225.00.27411.02.30417.02.43123.02.4205.50.27411.52.33217.52.43123.52.4186.00.27512.02.35418.02.43124.0表6 添加二茂鐵不完全燃燒條件下柴油燃燒熱數(shù)據(jù)M鐵絲：前0.0127、后0.0077g，M柴油：1.0036g，M灰渣：0.1147gM二茂鐵：0.0096g，基準(zhǔn)溫度：25.041（有加二茂鐵，測SO2）點(diǎn)火前點(diǎn)火后實(shí)驗(yàn)后期時間/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/時間/min溫度/0.51.1495

26、.01.25111.03.44117.03.5081.01.1875.51.66711.53.45717.53.5081.51.1966.02.17912.03.46818.03.5072.01.2006.52.60112.53.47818.53.5072.51.2027.02.87513.03.48719.03.5053.01.2037.53.05213.53.49319.53.5033.51.2048.03.17314.03.49820.03.5024.01.2048.53.26214.53.50020.53.5024.51.2049.03.31915.03.50321.03.5009.5

27、3.36315.53.50421.53.49910.03.39716.03.50722.03.49610.53.42216.53.50822.53.49523.03.4945.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理5.1二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制5.2二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制5.3尾氣分析(1) SO2含量測定 將收集到的尾氣按3.3(2)中步驟測定SO2消光值A(chǔ)，將樣品消光值在二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)二氧化硫濃度及計(jì)算排放二氧化硫總量。由作圖可知，含量與吸光度的關(guān)系式為：y = 0.0441x - 0.0525 。不加二茂鐵:吸光度y=0.043，則含量x=（0.043+0.0525）/0.0441=2.1655mg加二

28、茂鐵: 吸光度y=0.039，則含量x=（0.039+0.0525）/0.0441=2.0748mg (2) NO2含量測定 將收集到的尾氣按3.4(2)中步驟測定NO2消光值A(chǔ)，將樣品消光值在二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)二氧化氮濃度及計(jì)算排放二氧化氮總量。由作圖可知，濃度與吸光度的關(guān)系式為：y = 0.0884x - 0.0561。不加二茂鐵:吸光度y=0.138，則濃度x=（0.138+0.0561）/0.0884=2.1957mg/ml加二茂鐵: 吸光度y=0.332，則濃度x=（0.332+0.0561）/0.0884=4.3903mg/ml5.4 不完全燃燒下二茂鐵添加劑對柴油燃燒效率

29、速率的影響用圖解法求出不完全燃燒的條件下，二茂鐵的有無和柴油混合體系燃燒時引起卡計(jì)溫度變化的差值（如下圖），根據(jù)（2）式計(jì)算恒容燃燒熱Qv。（1）不加二茂鐵，測SO2根據(jù)數(shù)據(jù)，作圖如下：不完全燃燒不加二茂鐵時T/ t 關(guān)系圖（測SO2）T1=0.276，T2=2.468T=T2T1=2.468-0.276=2.192m樣QV=T W（卡+水）-m點(diǎn)火絲Q點(diǎn)火絲（0.9996-0.2019）*QV=2.192*14541.35-（0.0128-0.0035）*6694.4QV=39880.13J/K（2）加0.0096g二茂鐵，測SO2根據(jù)數(shù)據(jù)，作圖如下：不完全燃燒加二茂鐵時T/ t 關(guān)系圖（測

30、SO2）T1=1.206，T2=3.538T=T2T1=3.538-1.206=2.332m樣QV=T W（卡+水）-m點(diǎn)火絲Q點(diǎn)火絲（1.0036-0.1147）*QV=2.332*14541.35-（0.0127-0.0077）*6694.4QV=38111.10J/K（3）不加二茂鐵，測NO2根據(jù)數(shù)據(jù)，作圖如下：不完全燃燒不加二茂鐵時T/ t關(guān)系圖（測NO2）T1=0.006，T2=2.135T=T2T1=2.135-0.006=2.129m樣QV=T W（卡+水）-m點(diǎn)火絲Q點(diǎn)火絲（1.0171-0.1226）*QV=2.129*14541.35-（0.0126-0.0042）*669

31、4.4QV=34547.01J/K（4）加二茂鐵，測NO2根據(jù)數(shù)據(jù)，作圖如下：不完全燃燒加二茂鐵時T/ t關(guān)系圖（測NO2）T1=-0.121，T2=3.697T=T2T1=3.697-（-0.121）=3.818m樣QV=T W（卡+水）-m點(diǎn)火絲Q點(diǎn)火絲（1.0021-0.0917）*QV=3.818*14541.35-（0.0137-0.0038）*6694.4QV=60910.45J/K三、結(jié)果與討論1、尾氣分析從5.3的數(shù)據(jù)可以看出：同等質(zhì)量的柴油，加入二茂鐵的混合體系在不完全燃燒時，尾氣中SO2的含量有所減少；但NO2的含量卻增加了許多，差不多增加了一倍。這說明在柴油中加入二茂鐵（1.0）在不完全燃燒的條件下可減少尾氣中SO2的排放，減少酸雨的形成。至于同等質(zhì)量的柴油不完全燃燒尾氣中NO2的排放量，有關(guān)文獻(xiàn)提出可加入二茂鐵可明顯減少,但我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之相矛盾。這其中的因素可能是實(shí)驗(yàn)誤差或柴油中二茂鐵含量所致，也有可能是因?yàn)楹铣傻亩F純度所致。從環(huán)保的角度出發(fā)，加入二茂鐵可以使得尾氣中的SO2含量減少，然而卻使得NO2的排放量劇增，這樣的情況并不是最理想的狀態(tài)，因此仍需要不斷改善方案。2、不完全燃燒體系燃燒效率分析（1）對于生成NO2的不完全燃燒效率分析從5.4中的（3）（4）圖表和數(shù)據(jù)可以看出：同等質(zhì)量