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金虫 (初入文坛)

[求助] 甲醛在建筑材料中扩散系数的确定

研究目的:甲醛在建筑材料中的扩散系数
研究方法:甲醛的扩散实验选用双实验仓法,双实验仓由左右两仓组成,中间用夹板隔开,实验开始前,将实验样板黏在夹板上,将夹板插入到实验仓中间,密封实验仓。向左侧的A仓中注入一定量(5ul)的甲醛,右侧的B仓不注入甲醛,定时采集两个仓体中的气体,用AHMT分光光度法测定甲醛的浓度。实验中,注入的甲醛是液态,挥发成气体需要一定的时间,因而,等甲醛完全挥发完,左侧仓中甲醛浓度达最高值是作为扩散的起点,此时两仓的浓度分别记为C1、C2,是为初始浓度,初始浓度差ΔC0=C1-C2。从此刻起,认为扩散开始。
采样:从注入甲醛开始计时,于1,2,3,5,7,9,11,13,24小时分别对两仓进行采样,滴定得到甲醛浓度。
作图:根据得到的浓度,做出浓度随时间的变化曲线。
为了便于理论分析,对实验过程提出了如下假设:
(1)不同涂层的实验中,甲醛自消纳及滤纸吸附产生的影响一致。
(2)忽略温湿度的微小波动,认为扩散的动力仅为浓度梯度。
(3)认为甲醛仅发生一维扩散。
(4)忽略空气对流对扩散的影响。
(5)注样仓浓度达到最高时,记做扩散的起始点。
(6)用注样仓和扩散仓主体浓度代表样板表面浓度。
(7)对于扩散系数,认为是浓度差、扩散时间、样板厚度的函数。
已知:样品面积A=0.2304m^2,样品厚度d=0.001m,实验仓的体积两边相等V1=V2=0.343m^3。
求解:甲醛在样品中的扩散系数D=?

表1. 甲醛在1mm样板中扩散
时间  温度           C1          C2
(h)        (℃)        (mg/m3)  (mg/m3)
0        26.3         0.000         0.000
1        25.5         2.309         0.078
2        25.5         2.852         0.155
3        24.9         2.383         0.252
5        25.3         1.520         0.350
7        25.2         1.036         0.372
9        25.2         0.735         0.380
11        25.1         0.564         0.357
13        25.1         0.465         0.328
24        25.3         0.352         0.344

实验示意图,浓度随时间变化曲线如下。
希望有大神帮忙求解啊!!!谢谢了

甲醛在建筑材料中扩散系数的确定
甲醛浓度随时间的变化曲线.jpg


甲醛在建筑材料中扩散系数的确定-1
实验示意图.jpg
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