Прогнозирование физико-химических свойств тернарных смесей неэлектролитов по свойствам бинарных смесей

• Автор: Сатгараев, Адель Наилевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, ТЕОРИИ И МОДЕЛИ РАСТВОРОВ

1.1. Основные составляющие энергии межмолскулярного взаимодействия

1.2. Теории растворов неэлектролитов.

1.3. Избыточные термодинамические функции реальных растворов.

1.4. Модели описания физикохимических свойств бинарных смесей. Модели локального состава.
1.5. Эмпирические модели описания физикохимических свойств бинарных и тернарных смесей.
1.5.1 Модели описания свойств бинарных и тернарных смесей в пакетах СЬетСас и статистических программ.
1.5.2. Асимметричные эмпирические модели взаимосвязи физикохимических свойств бинарных и тернарных смесей
1.5.3. Симметричные эмпирические модели взаимосвязи физикохимических свойств бинарных и тернарных смесей
ГЛАВА 2. ФИЗИКОЭМПИРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОПИСАНИЯ ИЗОТЕРМ СВОЙСТВ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ И ВЗАИМОСВЯЗИ БИНАРНЫХ И ТЕРНАРНЫХ СМЕСЕЙ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ
2.1. Модели описания изотерм свойств бинарных смесей.
2.1.1. Модель баланса вкладов мнимых эндо и экзотерм. Инварианты модели баланса и интегралыинварианты изотерм различных порядков
2.1.2. Нестехиометрическая модель с модифицированным объемнодисперсионным вкладом по ГильдебрандуСкетчарду
2.1.3. Нсстехиомстрическая модель с Окоррекгирующим множителем при экспоненциальных вкладах
2.2. Нестехиометрические модели взаимосвязи физикохимических свойств бинарных и тернарных смесей неэлектролитов
2.2.1. Нестехиометрические симметричные тернарные модели
2.2.2. Нсстехиометрическая асимметричная тернарная модель. Алгоритм выбора асимметричной вершины. Физикохимические свойства индивидуальных
компонентов как критерии структурированности
ГЛАВА 3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ТЕРНАРНЫХ СМЕСЕЙ
3.1. Прогнозирование энтальпий смешения тернарных смесей
3.1.1. Аналитическое описание исходных изотерм энтальпий смешения бинарных смесей пятипарамстровыми нестсхиометрической моделью и уравнением РсдлихаКистера.
3.1.2. Сравнительный анализ качества прогнозирования энтальпий смешения тернарных смесей неэлектролитов различными эмпирическими моделями
3.1.3. Прогнозирование синергетических эффектов в энтальпиях смешения тернарных смесей относительно изотерм исходных бинарных смесей
3.2. Прогнозирование изотерм других физикохимических свойств тернарных смесей
3.2.1. Аналитическое описание исходных изотерм физикохимических свойств бинарных смесей пятипараметровыми нестехиомстричсской моделью и уравнением РедлихаКистера
3.2.2. Сравнительный анализ качества прогнозирования физикохимических свойств тернарных смесей неэлектролитов различными моделями.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Подготовка компонентов бинарных и тернарных смесей.
4.2. Физикохимические методы исследования смесей.
4.2.1. Рефрактометрия.
4.2.2. Вискозиметрия
4.2.3. Денсиметрия
4.2.4. Тензиометрия.
4.3. Физикохимические свойства исследованных смесей
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Межмолекулярное взаимодействие, определяемое взаимодействием электронных оболочек молекул, условно можно представить в виде суммы следующих главных вкладов отталкивательного электростатического кулоновского индукционного поляризационного дисперсионного и вклада, обусловленного переносом заряда. Взаимодействия, которые связаны с заметным переносом заряда, относят к специфическим. Эти взаимодействия являются промежуточными между универсальными неспецифическими межмолекулярными взаимодействиями и химической связью. Специфические взаимодействия будут рассмотрены ниже. Оттапкивателъное обменное взаимодействие возникает при заметном перекрывании заполненных электронных оболочек молекул и связано оно с проявлением принципа Паули. Ь потенциала 4 и параметр а потенциала 5 определяются на основании экспериментальных данных. Электростатические, индукционные и дисперсионные силы являются дальнодействующими и обусловливают притяжение между молекулами. Электростатический вклад в потенциальную энергию представляет собой энергию электростатического взаимодействия молекул с недеформированными электронными оболочками. Это взаимодействие может быть описано в рамках классической электростатистики. Оно возникает, если обе взаимодействующие молекулы обладают постоянными электрическими моментами дипольным, квадрупольным, октупольным. Взаимодействие на больших расстояниях определяется дипольными моментами диполь дипольные взаимодействия1. При уменьшении расстояния между молекулами возрастает роль диполь квадрупольных, квадруполь квадрупольных и тому подобных взаимодействий. Электростатическое взаимодействие на близких расстояниях следует рассчитывать непосредственно по закону Кулона, исходя из распределения зарядов электронной плотности. Далее рассматриваются только диполь дипольные взаимодействия. Взаимодействия между постоянными дипольными моментами определяют в классической теории как ориентационные. Энергия взаимодействия двух диполей рА и рв зависит от расстояния между ними и от ориентации углов 0Л, 0в Рл Рв рис. Дипольный момент системы га двух точечных зарядов е и е, удаленных друг от друга на расстояние I, является вектором, направленным от отрицательного к положительному заряду и равным е. Для системы многих зарядов 5г5 где г, радиус вектор точечного заряда е,. Я 1 3,,0 Клм. Рис. Координаты, определяющие относител ыюе положение двух диполей. В зависимости от ориентации взаимодействие диполей сводится к притяжению мдд0 или отталкиванию 0. Однако, поскольку вероятность определенной ориентации пропорциональна больцмановскому множителю ехрггс7, преимущество имеют те взаимные ориентации молекул, которым отвечает более низкая потенциальная энергия. Кеезома. Индукционное поляризационное взаимодействие между молекулами А и В связано с тем, что в поле молекулы А, которая имеет постоянный электрический момент, происходит перераспределение электронной плотности В1утри молекулы В, приводящее к понижению энергии системы. Если и молекула В имеет постоянный электрический момент, то она в свою очередь поляризует молекулу А. Индукционное взаимодействие всегда сводится к притяжению. Это взаимодействие, как и ориентационное, может быть описано на языке классической электростатики. Дисперсионные лондоновские взаимодействия обусловлены корреляцией в движении электронов различных молекул они возникают между любыми молекулами, в том числе и не имеющими постоянных электрических моментов. Дисперсионные взаимодействия можно описать только в рамках квантовой механики. В первом приближении это взаимодействия между мгновенными диполями, возникающими в молекулах при движении электронов. Результатом взаимодействия всегда является понижение энергии системы притяжение. Дисперсионные взаимодействия полностью определяют потенциал притяжения между неполярными молекулами молекулы благородных газов, но их вклад является существенным также и для полярных молекул. Ориентационные, индукционные и дисперсионные взаимодействия объединяют часто в общее понятие вандерваальсовых. Эти взаимодействия называют также универсальными, неспецифическими. Если силы притяжения являются вандерваальсовыми, то полный потенциал парного взаимодействия может быть представлен неполярные молекулы
иДСП

и ит идИа7
.