Термодинамические свойства и фазовые равновесия в системах, образованных 18-краун-6, водой, пропанолами и бутанолами

• Автор: Коваленко, Никита Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Работа выполнена в лаборатории химической термодинамики кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

Список условных обозначений и сокращений
I Введение
II Литературный обзор
II 1 Фазовые равновесия и термодинамические свойства фаз в системе вода - спирт
18-краун-6
II 1 1 Системы вода - спирт
И 1 2 Система вода - 18-краун-6
II 1 3 Системы спирт - 18-краун-6
112 Термодинамические модели растворов неэлектролитов
II 2 1 Общие сведения
II 2 2 Термодинамическое моделирование систем вода - спирт, вода - 18-краун-6 и
спирт - 18-краун-6
ИЗ Теоретические основы метода выпуклых оболочек
II 4 Выводы по результатам обзора литературы
III Экспериментальная часть
III 1 Подготовка и очистка реактивов
III 2 Измерение давления насыщенного пара
III 2 1 Парожидкостные равновесия Статический метод измерения давления пара 53 III 2 2 Схема установки для измерения давления пара растворителя
III 2 3 Калибровка прибора и проверка точности измерения
III 2 4 Результаты измерения давления пара в системах вода - 18-краун-6 и спирт
18-краун-6
III 3 Растворимость 18-краун-6 в изобутаноле
III 4 Расслаивание в системах вода - спирт - 18-краун-6
III 5 Обсуждение полученных результатов
IV Расчетная часть
IV 1 Определение параметров модели и расчет фазовых диаграмм бинарных систем
IV 1 1 Системы вода - спирт

IV.1.2. Система вода- 18-краун
IV.1.3. Системы спирт - 18-краун
IV.2. Тройные системы вода - спирт - 18-краун
IV.3. Обсуждение полученных результатов
Основные результаты работы
Выводы
Список цитированной литературы
Приложение

III. Экспериментальная часть
Основной задачей экспериментальной части работы было получение данных о термодинамических свойствах растворов и условиях равновесия в бинарных и тройных системах, образованных 18-краун-6, водой, пропанолами и бутанолами. Эта информация совместно с имеющимися литературными данными составила основу для построения термодинамических моделей фаз трехкомпонентных систем вода - спирт - 18-краун-б, где спирг = (/.2)-пропанол, (/,2,г/зо)-бутанол При выполнении экспериментальной части рабо і ы использованы следующие меюды
• статический вариант метода давления пара,
• метод турбидиметрического титрования,
• визуально-термический метод определения растворимости,
• дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК).
С помощью первого из перечисленных методов определяли давление насыщенного пара растворителя в системах вода - 18-краун-6 и спирт - 18-краун-б. Визуальнотермический метод определения растворимости использован для построения кривой ликвидус системы изобутанол - 18-краун-б. По результатам турбидиметрического титрования были построены фрагменты изотермических сечений тройных систем, метод ДСК исполь-юван как вспомогательный для характеристики фазовой чистоты 18-краун-б Каждому разделу с результатами опытов предшествует краткое теоретическое введение с описанием аналогичных методик измерений, представленных в литературе
III.1. Подготовка и очистка реактивов
В работе использованы следующие реактивы: /-пропанол, 2-пропанол, /-бутанол, 2-бутано л, изобутанол, дистиллированная вода, хлорид натрия, 18-краун-б, ацетонитрил. Дистиллированную воду получали с помощью аквадистиллятора ДЭ-4-02 «ЭМО» (г. Санкт-Петербург, «Электромедоборудование»), Для очистки 18-краун-б (Sigma-Aldrich, чистота 99%) использовали методику перекристаллизации из ацетонитрила (Lab-Scan, чистота 99 9%) [96] Краун-эфир (25 г) помещали в круглодонную колбу и добавляли 50 мл ацеюнигрила Смесь постепенно нагревали на плитке с магнитной мешалкой. После расширения 18-краун-б в ацетонитриле колбу закрывали пробкой с хлоркальцевой трубкой и помещали в морозильник (t = -15°С) на сутки При охлаждении в осадок выпадают крисі ап вы, предсіявляющие собой комплекс краун-эфира с ацетони грилом Полученный осадок отфильтровывали, промывая холодным ацетонитрилом, а затем сушили твердое вещество под вакуумом, в результате чего полученные комплексы разрушались, а ацетонитрил удалялся.