Фазовые равновесия в системах на основе солей с объемными органическими ионами

• Автор: Франчук, Виктория Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Литературный обзор

1.1. Влияние электролитов на равновесие жидкостьпар.

1.2. Физикохимические и практические основы

процесса солевой ректификации.

1.3. Описание фазовых равновесий в растворах солей

с помощью полуэмлирических моделей

1.3.1. Электролитная модель X1

1.3.2. Расширенная электролитная модель и АС

1.3.3. Электролитная модель ЛЧКАС.

1.3.4. Другие электролитные модели
1.4. Литературные данные о фазовых равновесиях в растворах солей с объемными органическими ионами
2. Результаты экспериментов и их обсуждение.
2.1. Парожидкостное равновесие в системах на основе
аммониевых солей.
2.1.1. Равновесие жидкостьпар в системе метанолвода
аммония бромид.
2.1.2. Корреляция данных о равновесии жидкостьпар в
системах водаспиртсоль аммония с помощью электролитной модели ШКиАС
2.1.3. Корреляции данных по давлению пара растворителей
в двойных системах нитрат тетрабутиламмониявода и нитрат тетрабутиламмоння1,4дноксан с помощью электролитной модели МТЬ
2.1.4. Равновесие жидкость пар в системах на основе
солен тстраалкиламмония
2.1.4.1. Система ацетонитрилводабромид тетрапрониламмонии.
2.1.4.2. Система метанолтолуолтетрафенилборат тетрабутил аммония.
2.2. Парожндкостное равновесие в системах на основе
фосфониевых солеи
2.2.1. Система метанолтолуолхлорид трифенилбензилфосфонии
2.2.2. Система метанолбензолхлорид
тетрафенилфосфония.
2.3. Парожидкостное равновесие в системах на
основе .Уалкилпиридиниевых солей.
2.3.1. Система метанолацетонгексафторфосфат
Убутнлпнрндиння.
2.3.2. Система метанолацетонгетрафторборат
Убензилпиридиния
2.4. Парожидкостное равновесие в системах на основе
боратов
2.5. Рекомендации по использованию электролитных моделей для корреляции данных о парожидкостном равновесии для тройных систем на основе солей с объемными органическими ионами
2.6. Корреляция данных по растворимости солей тетраалкиламмония с помощью электролитных моделей
2.7. Растворимость некоторых симметричных бромидов
и иодидов тетраалкиламмония в диметилсульфоксиде
3. Экспериментальная часть.
3.1. Растворители и реактивы
3.2. Определение растворимости тетраалкиламмонисвых
3.3. Исследование парожидкостного равновесия в системах
сольсмешанный растворитель
3.3.1. Определение состава паровой фазы.
3.3.2. Калибровка и расчет состава паровой фазы.
4. Выводы
Список литературы


Влияние солей электролитов на равновесие жидкосгьпар является следствием физикохимического взаимодействия между солью и компонентами раствора. Выяснение природы этого взаимодействия связано с изучением закономерностей высаливания и всаливания жидкостей из растворов. В основе теорий, объясняющих сложность и многообразие взаимодействий в солевых системах, лежат следующие положения сольватация, электростатические и вандерваальсовы силы, а также изменение солями объема и внутреннего давления растворителя и влияние растворимости солей. Солевой эффект обусловлен в основном электростатическими силами электролита и его взаимодействием с молекулами компонентов растворителя. Например, электролит, внеснный в водноорганический растворитель, изменяет расположение молекул компонентов таким образом, что вода, более полярный компонент растворителя, группируется вблизи ионов соли происходит гидратация ионов. Менее полярный компонент выталкивается при этом из поля иона компонент высаливается, т. При объяснении явлений высаливания и всаливания основная роль отводится кулоновским силам взаимодействия, в первую очередь, взаимодействия ион вода, а так же дисперсионной составляющей вандерваальсова взаимодействия между молекулами неэлектролита и ионами соли и образованием комплексов и соединений различной степени устойчивости. Для предсказания явления высаливания может быть полезна обобщенная теория кислот и оснований Усановича 1. К1лЬСз4. Основной вывод, вытекающий из существующей зависимости между растворимостью соли в компонентах смешанного растворителя и е высали вающимвсал и ваю щи м действии, заключается в том, что парциальное давление пара уменьшается в большей мере у того компонента, в котором соль более растворима. Высаливающее действие соли растет по мере увеличения разности между значениями е растворимости в отдельных компонентах смешанного раствори геля. Однако необходимо подчеркнуть, что нельзя преувеличивать возможности методов оценки высаливающеговсаливающего действия, основывающихся только на сведениях о растворимости солей в компонентах смешанного растворителя. Так, хлорид лития лучше высаливает этиловый спирт из водных растворов, несмотря на то, что растворимость его в этиловом спирте при температуре кипения больше, чем хлорида натрия 3. Это отчасти можно объяснить тем, что солевой эффект определяется не свойствами растворов соли в отдельных компонентах смешанного растворителя, а свойствами тройного раствора. Увеличение взаимной растворимости органических жидкостей в результате прибавления солей называется лиотропией, а соли, увеличивающие растворимость органических веществ, лиотропными веществами 4. Для растворов, одним из компонентов которых является вода, соответственно, гидротропия и гидротропные вещества. Как будет показано далее, эти вещества широко применяются в процессе солевой ректификации в качестве разделяющих агентов, поэтому кратко рассмотрим природу действия этих соединений применительно к водным растворам. Гидротропные вещества часто содержат в своем составе группы СООМ, ЭОзМ, 2М, М и др. М металл. Они имеют ациклическое или циклическое строение и одновременно могут содержать галогены, амино , нитро и гидроксильные и другие группы. Природа гидротропии аналогична природе всаливания 5. Так, например, гидротропное действие, как и всаливающий эффект, тем больше, чем больше радиус иона 6, меньше его валентность и энергия гидратации. Однако гидротропным всаливающим свойством обладают не только сильные, но и слабые электролиты, а также неэлектролиты. В последнем случае этот эффект определяется не столько электростатическими силами ионов всаливателей кулоновским взаимодействием, сколько вандерваальсовыми силами дисперсионным взаимодействием между всаливателем и компонентами смешанного растворителя 6. Для явления гидротропии всаливания характерны специфические особенности 5. СНзСН22ШзСНзСН2МСНз1з. Попытки количественно связать влияние соли на изменение относительной летучести с растворимостью соли в компонентах бинарного растворителя впервые сделаны в работе 7 при исследовании свойств насыщенных водноспиртовых растворов.