Термодинамика растворения фуллерена С60 в индивидуальных и смешанных (CCl4-C6H5CH3 и CCl4-1,2-C6H4Cl2) органических растворителях

• Автор: Исламова, Надежда Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Некоторые вопросы термодинамики растворов неэлектролитов

1.2 Структурные характеристики и физикохимические свойства фул

леренов С и С.

1.3. Свойства и структурные особенности четыреххлористого углерода,

толуола и 1,2дихлорбензола.

1.4. Растворимость фуллеренов С и Со в неводных растворителях

1.4.1 Экспериментальные данные по растворимости фуллеренов

1.4.2. Корреляции растворимости фуллерена С6о со свойствами неводпых растворителей

1.4.3. Молекулярное состояние фуллеренов Соо и С в растворах.
1.4.4. Температурная зависимость растворимости фуллеренов Соо и
1.5. Кристаллосольваты фуллеренов С и С.
ГЛАВА И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Характеристика и подготовка используемых реактивов.
2.2. Описание установки по определению растворимости
2.3. Методика проведения эксперимента и экспериментальные данные.
2.4. ДСК исследования систем С6о смешанный растворитель.
ГЛАВА 1. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Оценка энергии Гиббса растворения фуллерена Сг,о в органических растворителях на основе аддитивногруппового метода.
3.2. Взаимосвязь термодинамических параметров растворения фуллерена Соо со свойствами нсводных растворителей. Вывод корреляционного уравнения.
3.3. Зависимость растворимости фуллерена Ссо от температуры и состава смешанного растворителя
3.4. Кристаллизация фуллерена Сбо из смесей органических растворите
лей
3.5. Термодинамика растворения и сольватации фуллерена Сбо.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Предложено уравнение, описывающее растворимость Ссо от температуры и состава смешанного растворителя. Рассчитаны термодинамические характеристики процесса растворения С6о в данных смесях. Показан определяющий вклад энтропийного фактора в температурное изменение энергии Гиббса сольватации фуллерена в изученных индивидуальных растворителях. Установлено образование кристаллосольватов в системах Ссо смешанный растворитель СС С6Н5СНз и СС 1,2СбН4С. Приводятся данные по временным и температурным параметрам, характеризующие образование и устойчивость полученных кристаллосольватов. Показано, что из смесей с большим содержанием ароматического компонента образуются сольваты с обоими компонентами смешанного растворителя. Практическая значимость. Экспериментальные данные по растворимости С6о и термохимические характеристики образования и разложения его кристаллосольватов могут быть использованы при расчетах реакций с участием фуллеренов разделение фуллеренов, их экстракция, химическая модификация и функционализация в жидких средах. Полученные в работе корреляционные зависимости могут быть использованы для прогнозирования термодинамических свойств растворов Ссо и параметров его сольватации в еще неизученных растворителях. Аипобпния работы. Основные результаты настоящей работы были представлены и доложены на й конференции ИЮПАК по химической термодинамике, Росток, Германия, г. Всероссийском семинаре Крестовские чтения 1я конференция молодых ученых ИХР РАН, Иваново, г. Фундаментальные науки специалисту нового века, Иваново, г. Международной конференции Физикохимический анализ жидкофазных систем, Саратов, г. XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, Казань, г. ИХР РАН в рамках Всероссийского семинара Крестовские чтения, Иваново, г. Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах, Плес, г. III международной научной конференции Кинетика и механизм кристаллизации, Иваново, г. Международной конференции по химической термодинамике в России, Москва, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ, в том числе 2 статьи и тезисов докладов в сборниках международных и отечественных научных конференций. ГЛАВА I. Некоторые вопросы термодинамики растворов неэлектролитов По характеру связи между частицами растворенного вещества и растворителя выделяют растворы неэлектролитов и электролитов. В первом случае преимущественное значение имеет межмолскулярное взаимодействие как разных, так и одинаковых молекул за счет вандерваальсовых сил и водородных связен. Во втором ионная и ковалентная связь между молекулами растворенного вещества и молекулами растворителя, а также межмолскулярное взаимодействие молекул растворителя. В растворах неэлектролитов компоненты представляют собой нейтральные частицы атомномолекулярной степени дисперсности. Примером могут служить растворы благородных газов, спиртов и других типичных неэлектролитов в неводных растворителях. Образование растворов неэлектролитов, как правило, не сопровождается существенными химическими изменениями . Р,ГЛЛп,, 1. Р, Т химические потенциалы компонента в растворе и стандартном состоянии, соответственно Х мольная доля компонента в растворе. Уравнение 1. Подразделение растворов на идеальные и нсидеальиыс, а также регулярные и атермические, основано на учете различий в их термодинамических свойствах . Л при температуре Т и давлении Р. II. Х при температуре Т и давлении Р. III. Т, Рмольная энтропия чистого компонента при температуре Т и давлении Р, 7, Р, Х парциальная мольная энтропия компонента в растворе. Для идеальных растворов соотношения 1. Поэтому в качестве стандартного состояния удобно выбрать состояние чистых компонентов при температуре Ти давлении Р. Растворы, для которых не выполняется хотя бы одно из условий 2 4, называются неидеальными . Характерными признаками идеального раствора являются равенство нулю теплоты смешения 1Г и равенство общего объема смеси V сумме объемов компонентов при той же температуре. Г,ЛАу5Г,Р 1пЛГ, 1,2, . Д,
до Я72л, 1. ДЯГпЛ 1.