有机溶剂挥发量之估算方法(3)

2020-12-24 21:29

由表1的结果显示在特定温度下(25℃),当有机物挥发量除以其饱和蒸汽压后再乘以其分子量的平方根将趋近于常数,此常数可以平均值1.38×10-3代替,也就是说在有机溶剂饱和蒸汽压介于95.3~1.4mmHg范围内,且在无风之条件与温度趋近于25℃时,皆可利用上述方法估算其挥发量。举例而言有机溶剂甲苯处于开放空间中,室内温度约为25℃,其容器之与大气接触之表面积为1.0m2,当容器打开5min,甲苯之挥发量为:

1.38×10-3×1×5×28.5/9.59=0.0205 (g) (3)

其中9.59代表分子量92开根号后之数值。同样地,其他蒸气压近似的有机溶剂也可以利用此方法估算其挥发量。这个方法唯一的缺点为,若温度无法控制在25℃附近须针对有机溶剂的饱和蒸汽压进行修正。

三、有风条件下有机溶剂挥发量之估算方法

事实上,有机溶剂在有风时的挥发量将远高于无风时的挥发量,因此有风时挥发量估算将比无风时重要,在此以风速0.2,0.5,0.8,1.0,2.0,4.0,6.0m/s的条件下进行说明。表2列出前述8种有机化合物在不同风速下以Q/( PM -1/2 )所获得之平均值。表2 Q/( PM -1/2 )在不同风速下之平均值与标准偏差

由表2中的结果可以得到二个重点,第一个重点为有风存在时有机物的挥发量与无风时相差超过10倍,这也证实了先前的看法,第二个重点为标准偏差相当小,显示在有风的条件下仍可应用所获的Q/(PM-1/2)平均值估算不同有机物之概略挥发量,这些计算的方法已列于方程式(3)。但必须提到的是在实验的过程中,虽然是温度仍控制在24~26℃,但在有风时有机溶剂表面的温度会因挥发而急遽下降,饱和蒸气压(25℃)超过50mmHg的化合物如苯与氟苯之温度约下降10℃,饱和蒸气压20~50 mmHg的化合物约降4~6℃,饱和蒸气压1~20 mmHg的化合物则约下降1~4℃,饱和蒸气压低于1mmHg的化合物则温度不受影响,表2中所列出之Q/(PM-1/2)平均值为经温度修正后所得到之结果,并非以室温的饱和蒸汽压计算而得,在实际量测之有机溶剂仍须注意溶剂温度下降所造成之影响。

上述方法可以概略估算出有机溶剂在指定的风速下,可能产生之挥发量,但若是风速不在指定的风速中,则将变成无法估算,因此进一步求得Q/( PM -1/2 )与风速间的关系式将可解决上述问题,在图1中显示出平均Q/( PM -1/2 )值与标准偏差值随风速之变化趋势。


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