2.2測量不確定度計算

參照文獻，分析測量方法可知，在某一測量溫度工況點，對表面張力σ測量不確定度影響顯著的因素有：M1和M2的重復性測量引起的不確定度u1、u2；電子天平示值誤差引起的不確定度u3。

式中，uc為表面張力測量的合成標準不確定度；σM1、σM2分別為M1和M2的平均值標準差；uM1、uM2分別為M1和M2的測量標準不確定度，uM1=σM1，uM2=σM2；u3M1、u3M2分別為M1和M2測量的標準不確定度分量；u儀為電子天平示值標準不確定度，0.001g3u==儀0.00058 g。本實驗4種樣品各選取了4個測量溫度點，每種樣品在每一測量溫度點下進行多次重復性測量，4種樣品共得到16列測量值，每列測量值按上述方法進行不確定度計算。經過計算，本實驗測量值的最大合成標準不確定度為0.00169 N·m?1。

2.3實驗數據與討論

4種混合鹽樣品在加熱到350°C后均已完全融化，當熔鹽溫度達到500°C以上時，揮發的熔鹽較多地附著在鉬筒上，使得鉬筒脫離液面時的最大拉力測量不準，造成較大實驗誤差，因此樣品測量溫度控制在350～500°C間。4組測量數據如圖5所示，數據與溫度線性擬合公式的參數見表2。

由測量結果知，1#混合溴化鹽在400～490°C的溫度范圍內，表面張力值在0.1173～0.1143 N·m?1

表2表面張力擬合公式的參數

圖5樣品表面張力隨溫度變化

之間，且隨著溫度的升高，表面張力呈直線規律下降，擬合曲線與測量值符合較好。對于2#混合溴化鹽，可以發現同樣的規律，即在370～460°C溫度范圍內，表面張力在0.1176～0.1126 N·m?1變化，隨溫度升高呈直線下降。1#混合溴化鹽的表面張力隨溫度變化曲線的斜率比2#混合溴化鹽的曲線小，說明其表面張力隨溫度升高比2#變化較慢。從表1可以看到，1#混合溴化鹽中NaBr和KBr兩種組分的質量分數比2#混合溴化鹽的少，而LiBr和CaBr2兩種組分的質量分數比2#混合溴化鹽的多。因此，分析認為是混合熔鹽中組分質量分數的變化對混合物的物性產生了一定的影響，造成了表面張力隨溫度變化而發生了變化。

3#和4#混合溴化鹽表面張力隨溫度升高同樣呈下降趨勢。其中，3#混合溴化鹽在360～450°C溫度范圍內表面張力值在0.1181～0.1138 N·m?1之間。4#混合溴化鹽在390～470°C范圍內表面張力值在0.1156～0.1122 N·m?1之間。在3#和4#混合溴化鹽中，NaBr和KBr兩種組分的質量分數繼續增大，LiBr和CaBr2兩種組分的質量分數減少，3#混合溴化鹽的表面張力隨溫度變化曲線的斜率比2#曲線小，比1#混合溴化鹽的大，4#混合溴化鹽的表面張力曲線的曲率又比3#曲線的小，但仍比1#曲線的稍大。總體上看，混合溴化鹽的表面張力隨溫度變化較小，混合溴化鹽組分的質量分數從本質上對其表面張力產生了影響：隨著NaBr和KBr兩種組分質量分數的升高和LiBr和CaBr2兩種組分的質量分數的降低，混合溴化鹽的表面張力曲線斜率先增大，然后又減小；每一種混合溴化鹽的表面張力隨溫度升高均呈直線下降趨勢，在相同溫度下1#混合溴化鹽的表面張力最大，4#混合溴化鹽的表面張力最小；測量值與溫度的直線擬合程度前3種較好，4#較弱。

3結論

通過對溴化鹽表面張力的實驗研究，主要得到以下結論：

（1）改進了高溫熔鹽表面張力測試實驗臺，以LiNO3進行標定得到儀器系數C，分別以純NaNO3和Solar salt混合硝酸鹽驗證了實驗系統測量熔鹽表面張力的可行性和可靠性；

（2）以KBr、LiBr、NaBr、CaBr2作為基本組分配制了不同質量比的4種混合溴化鹽，測得了4種混合溴化鹽的表面張力，擬合得到了其表面張力隨溫度變化的實驗關聯式；

（3）4種混合熔鹽的表面張力均隨溫度升高而減小，呈直線趨勢下降，與一般熔體表面張力隨溫度變化規律一致；

（4）隨著NaBr和KBr質量分數的升高和LiBr和CaBr2質量分數的降低，混合溴化鹽的表面張力曲線斜率先增大，然后又減小，在4種混合溴化鹽中，相同溫度下1#熔鹽樣品表面張力最大，4#最小。