Нестехиометрическая модель описания изотерм физико-химических свойств бинарных смесей неэлектролитов

• Автор: Николаев, Илья Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ТЕОРИИ РАСТВОРОВ И УНИВЕРСАЛЬНЫЕ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.

1.1. Основные составляющие межмолекулярных взаимодействий

1.2. Потенциал отталкивания.

1.3. Вандерваальсовы составляющие потенциала притяжения.

1.4. Потенциал нецентральных взаимодействий. Потенциал Штокмайера.

1.5. Молекулярные теории растворов. Бинарные системы

1.6. Физикохимические свойства бинарных систем с универсально взаимодействующими компонентами. Избыточные свойства

1.7. Эффекты сольватации в бинарных растворителях.

1.8. Модели диэлектрика в описании межмолекулярных взаимодействий.

1.9. Эмпирический параметр полярности растворителей ДимротаРайхардта бинарных смесей неэлектролитов
1 Пестехиометрическая модель Сергиевского Рудакова
1 Квазикристаллические свойства полярных жидкостей
ГЛАВА 2. НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКАЯ КВАЗИКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНКУРИРУЮЩИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ОПИСАНИИ ИЗОТЕРМ СВОЙСТВ БИНАРНЫХ СИСТЕМ
2.1. Взаимосвязь коэффициентов модели с молекулярными характеристиками
компонентов бинарных смесей вандерваальсовых жидкостей
2.1.1. Анализ коэффициентов структурирующего члена модели для систем неполярный компонент варьируемый полярный компонент.
2.1.2. Анализ коэффициентов деструктурирующего члена модели для систем варьируемый неполярный компонент полярный компонент
2.2. Дополнительные области приложения модели конкурирующих
взаимодействий
2.2.1. Температура начала кипения и вязкость бинарной системы изопроп и лбензолбензал ьдеги д
2.2.2. Температура начала кипения и вязкость бинарной системы гексан метилэтилкетон
2.2.3. Растворимость дифениленоксида в бинарном растворителе гексанметилэтилкетон.
2.3. Нестехиометрическая модель в градуировке межфазно
тензиометрического метода определения содержания метилтретбутилового эфира в многокомпонентных углеводородных системах. Разработка метода определения группового углеводородного состава.
2.4. Синергетические эффекты в изотермах физикохимических свойств бинарных систем. Гипотетический гомоморф и характеристики неидсальности гомоморфной составляющей изотерм. Описание отклонений от закона Рауля.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Методы определения физикохимических свойств бинарных систем 2,
3.1.1. Тензиометрические измерения. Поверхностное и межфазное натяжение бинарных смесей
3.1.2. Вискозиметрия
3.1.3. Денсиметрия
3.1.4. Определение температуры начала кипения бинарных смесей.
3.1.5. Рефрактометрия.
3.1.6. Определение растворимости
3.1.7. Методика определение массовой доли воды в углеводородах
3.2. Подготовка компонентов бинарных и тройных систем.
3.3. Физикохимические свойства исследованных систем
3.4. Статистическая обработка данных по изотермам физикохимических свойств на основе нестехиометрической модели. Алгоритм выбора первого приближения для коэффициентов модели
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Ось г направлена вдоль прямой, соединяющей центры масс молекул, г расстояние между центрами масс 2. Потенциальная энергия взаимодействия молекул с внутренними вращениями зависит от их конформаций. Источником сведений о потенциале межмолекулярного взаимодействия являются квантовая теория и эксперимент. При этом основные результаты относятся к потенциалу взаимодействия изолированной пары молекул. Экспериментальную информацию о потенциале парного взаимодействия получают, главным образом, при исследовании свойств разреженных газов второго вириального коэффициента и различных неравновесных свойств вязкости, теплопроводности, коэффициента самодиффузии и др Наиболее эффективным методом исследования межмолекулярных взаимодействий в настоящее время, по мнению автора 1, является рассеяние молекулярных пучков. Большие возможности для изучения межмолекулярных взаимодействий дают спектральные методы, поскольку эти взаимодействия влияют на спектры молекул. Тесно связаны между собой исследования межмолекулярных сил и свойств кристаллов размера и формы элементарной ячейки, энергии сублимации, сжимаемости, колебательного спектра и др Исследование межмолскулярных взаимодействий по данным о структуре и термодинамических свойствах жидкостей и растворов затруднено сложностью связей между этими свойствами и потенциалом. Для многих веществ получены потенциалы взаимодействия между однотипными молекулами и потенциалы взаимодействия с водой, что дает теоретическую базу для изучения процессов сольватации. В квантовомеханических расчетах эффектов сольватации получил развитие подход, называемый супермолокулярным, состоящий в рассмотрении растворенной молекулы и некоторого числа молекул растворителя как единой системы, для которой решается уравнение Шрсдиигера. Широко проводятся квантовомеханические расчеты эффектов сольватации при упрощенном моделировании взаимодействия растворенной молекулы с растворителем для учета влияния растворителя нередко привлекаются макроскопические модели диэлектрика 4, 5, 6. Квантовомеханические потенциалы обычно представляют функциями с большим числом параметров, что ограничивает возможность их применения в аналитических теориях. В то же время расчеты на ЭВМ методами МонтеКарло и молекулярной динамики успешно осуществляются и для таких сложных многопараметрических потенциалов. Помимо того, что квантовомеханические расчеты непосредственно дают теоретические потенциалы, они помогают нахождению и более простых модельных эмпирических потенциалов, предлагая обоснованную форму функциональных зависимостей. В зависимости от природы взаимодействующих молекул некоторые слагаемые правой части уравнения 1 могут быть нулевыми или близкими к нулю. Прямые электростатические, индукционные и дисперсионные взаимодействия объединяют в общее понятие вандерваальсовых, универсальных, неспецифических, рассмотрению проявлений этих взаимодействий посвящена данная работа. В отличие от них взаимодействия, связанные с переносом заряда, называют специфическими. Специфические межмолекулярные взаимодействия являются промежуточными между вандерваальсовыми взаимодействиями и химической связью. Потенциал отталкивания Основные сведения о потенциале отталкивания получены путем квантовохимических расчетов, а также при экспериментальном исследовании рассеяния молекулярных пучков. Отталкивательные взаимодействия, возникающие на близких расстояниях между химически насыщенными молекулами. Потенциал отталкивания между атомами с заполненными электронными оболочками представляет сумму членов вида Ргехраг, где Р г относительно медленно изменяющаяся функция г полином. Простейшей функцией, приближенно отражающей теоретические зависимости для не очень малых г, является экспонента потенциал БорнаМайераХ цит. Л0иа0 постоянные для пары молекул данного типа. Некоторые потенциалы взаимодействия приведены на рис. Рис. При расчетах равновесных и транспортных свойств обычно принимают значения п между 9 и , чаще всего п . Асимметрия отгалкивательных сил передается в модельных потенциалах тем, что молекулам приписывают форму твердых стержней, эллипсоидов, параллелепипедов и др.