Межмолекулярные взаимодействия в смесях алканол (CH3OH,C2H5OH)-H-Алкан(C7H16,C8H18)

• Автор: Дышин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание:
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Межмолекулярные взаимодействия в растворах

1.1.1 Классификация межмолекулярных взаимодействий в растворах

1.1.2 Водородная связь

1.2 Методы исследования межмолекулярных взаимодействий

1.2.1 Методы измерения растворимости твердых веществ в жидкостях

1.2.2 Денсиметрия

1.2.3 Вискозиметрия

1.2.4 ЯМР- и ИК-спектроскопия
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Физико-химические свойства используемых веществ
2.2 Характеристика исходных веществ, методы их очистки и контроль чистоты
2.3 Выбор и обоснование методов исследования
2.4 Изотермическая растворимость
2.5 Денсиметрия
2.5.1 Обработка экспериментальных данных по плотности
2.6 Вискозиметрия
2.7 ЯМР-спектроскопия
2.8 ИК-спектроскопия
2.8.1 ИК-спектроскопия при нормальных параметрах состояния

2.8.2 ИК-спектроскопия высокого давления и высокой температуры.
2.8.3 Обработка ИК-спектроскопических данных
3. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Многокомпонентные жидкие смеси являются активной средой большинства физико-химических процессов. Решение проблемы получения растворов с заранее заданными свойствами связано с построением теории растворов, которая позволила бы предсказывать различные свойства жидких систем на основе данных о строении молекул и межмолекулярных взаимодействиях. Наиболее трудным для теоретического описания классом жидких систем являются ассоциированные растворы, для которых характерно наличие специфических межмолекулярных взаимодействий.
В силу отмеченных особенностей исследования ассоциированных растворов должны быть комплексными с использованием широкого набора как теоретических, так и экспериментальных методов.
Актуальность темы
Физико-химические свойства жидкостей и сверхкритических флюидов определяются межмолекулярными взаимодействиями, среди которых специфические взаимодействия и, в особенности, водородная связь имеют особенно большое значение для понимания особенностей структуры конденсированной фазы в широкой области параметров состояния. Наличие специфических взаимодействий приводит к необходимости рассматривать растворы как ассоциированные системы, состоящие из молекулярных ассоциатов и комплексов. Ряд важнейших явлений в растворах ассоциированных жидкостей, такие как сольвофобные эффекты, экстремальное поведение термодинамических функций в зависимости от фазовых параметров, особенности растворимости и т.д. определяются природой образования водородной связи растворителя. Одним из практически значимых классом неполярных соединений являются

Поверхностное натяжение при 20 °С, Н м'1 22.5-10'3 22.39-10’
Показатель преломления при 20 °С 1.3330 1.3
Донорное число 19.0 19.
Акцепторное число 41.5 37.
Алканы - ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой С„Н2п+2. Алканы являются насыщенными соединениями и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии ер3 гибридизации. Н-алканы -неполярные, гибкие цепные молекулы, которые составлены только из двух типов сегментов, а именно, метила и групп метилена [86]. В ИК-спектрах алканов четко проявляются частоты валентных колебаний связи С-Н в области 2850-3000 см1. Характеристические деформационные колебания в связи С-Н в метальной и метиленовой группах обычно лежат в интервале 1400-1470 см’1, однако метальная группа дает в спектрах слабую полосу при 1380 см’1. Н-алканы - основное исходное сырье для химической промышленности и являются одним из главных элементарных звеньев для биологических молекул. Поэтому для н-алканов существует изобилие экспериментальных теплофизических данных. Основные физические свойства изучаемых алканов приведены в Таблице 5.
Таблица 5 Физические свойства изучаемых алканов [81, 85, 87, 88]
Параметр Гептан Октан
Формула С7Н16 О ос Д оо
Молекулярная масса, а.е.м. 100.21 114.
Плотность при 20 °С, г-см'3 0.6838 0.7
Кинематическая вязкость при 25 °С, м2-с'' 0.7877-10’6 0.5742-10’
Критическая температура, °С 266.98 296.
Критическое давление, бар 27.36 24.
Температура кипения, °С 98.38 125.