Прецизионная дилатометрия жидкофазных систем

• Автор: Карцев, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 249 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Обозначения н сокращения.

Введение.

Глава 1. Постановка задач исследования

1.1 Фундаментальная проблема, фундаментальные задачи

и объекты исследования.

1.2 Возможности прецизионной дилатометрии жидкостей.

1.3 О связи объмных свойств жидкостей с их энергетическими и структурными характеристиками

1.4 Цель и задачи исследования

Глава 2. Измеритель объмных свойств жидкостей при атмосферном

давлении.
2.1 Принципы конструирования дилатометров.
2.2 Устройство измерителя объмных свойств жидкостей
2.3 Калибровка волюмомстра
2.4 Методика и техника проведения эксперимента. Погрешность измерений
Глава 3. Результаты дилатометрии жидкофазных систем.
3.1 Слабо ассоциированые индивидуальные жидкости
3.2 Ассоциированные индивидуальные жидкости.
3.3 Поверхностно активные вещества
3.4 Водные растворы неэлекролитов.
3.5 Водные растворы поверхностно активных веществ.
3.6 Микроэмульсин.
Глава 4. Термодинамический расчет внутреннего давления жидкофазных
систем.
4.1. Гомогенная многокомпонентная система.
4.2. Об ошибках М. Дека.
4.3. Многокомпонентная гетерогенная система с фазами макроскопических размеров
4.4. Микроэмульсии
Глава 5. Строение, объемные свойства и внутреннее давление
индивидуальных жидкостей
5.1. Экстраполяционные уравнения для расчета объемных свойств жидких налканов и нспиртов
5.2. Температурная зависимость изотермической сжимаемости
5.3. Структура, межмолекулярные взаимодействия и объемные свойства жидкостей различных гомологических рядов
5.4. Внутреннее давление жидкостей и его температурная зависимость.
Глава 6. Прецизионная дилатометрия в анализе строения водных
растворов неэлектролитов
6.1. Оценка гидратации молекул неэлектролитов
6.2. Предел минимального возмущения сетки Нсвязей воды молекулами растворенного вещества
6.3. Трансформация сеток Нсвязей в бинарных пространственно ассоцированных растворах
Глава 7. К пониманию структурочувствительности температурного
коэффициента внутреннего давления.
7.1. Взаимосвязь температурного коэффициента внутреннего давления
с особенностями строения жидкофазных систем.
7.2. Внутреннее давление жидкостей как функция температуры.
Глава 8. Дилатометрия организованных сред.
8.1. Особенности объемных свойств водных растворов мицеллообразующих поверхностноактивных веществ.
8.2. Исследование структурных состояний и структурных переходов в микроэмульсиях
Итоги и выводы работы
Литература


Вопрос о том, как сильно такое гидростатическое давление изменяет надмолекулярное структурное состояние системы, ранее не обсуждался. В этом плане внешнюю гидростатическую силу разумно сопоставить с силой межмолекулярного взаимодействия. Внутреннее давление молекулярных жидкостей составляет несколько тысяч атм. Чтобы эти межмолекулярные силы не почувствовали или почти не ощутили внешнее воздействие необходимо, чтобы оно воздействие было пренебрежимо малым. Большая часть экспериментальных установок по измерению рт 4, , не удовлетворяет этому требованию. Наименьшие приращения давления АР5 атм. КЗО атм. ДР. Число работ, выполненных на этих установках, невелико. Самые поздние из них датированы восьмидесятыми годами XX века . Далее на пьезометрах не работали. Основная причина, видимо, экологическая использование в конструкциях пьезометров ртути отталкивает экспериментаторов. Подведм итог краткого обзора методов прецизионной дилатометрии жидкостей. Денсиметрия является абсолютно невозмущающим методом исследования. Этим методом исследовано огромное число жидкофазных систем. Однако температурный интервал измерения р, как правило, узок и близок к комнатным температурам С. Термический коэффициент объмного расширения определяют, чаще всего, как средний между двумя истинными значениями а для двух сильно отличающихся состояний системы. В этом случае метод термического коэффициента объмного расширения является сильно возмущающим методом. Метод адиабатической сжимаемости с расчтом р по данным денсиметрии и акустической спектроскопии является слабо возмущающим. Этим методом исследованы многие жидкофазные системы. Метод изотермической сжимаемости, как слабо возмущающий метод, плохо развит. По этой причине небольшое число жидкофазных систем изучено этим методом. Необходимо обратить внимание на одно важное обстоятельство. Это особенно неудобно при изучении строения растворов, т. Т являются функциями не только температуры, давления, но и состава системы. Идеальное устройство при дилатометрии жидкофазных систем должно позволять проводить измерения всех объмных свойств на одном образце и одновременно. Экспериментальное обеспечение это только половина успеха физикохимического исследования. Извлечение информации из полученных данных полностью определяется развитостью теории метода. Рассмотрим теоретические основы прецизионной дилатометрии в супрамолекулярной химии жидкостей. Наличие собственного объма и чрезвычайно малая сжимаемость жидкостей поднимают проблему межмолекулярного взаимодействия. Термодинамика устанавливает связь между объмными свойствами жидкостей и термодинамическими потенциалами характеристическими функциями , , , . Р дидУ . Р дРдУг . Ю Зс1ТУс1Р . УдвдРг . Объм системы и е адиабатическая сжимаемость могут быть выражены через функцию Н и РУ, если независимыми переменными являются Э и Р. Эта функция называется энтальпией тепловой функцией, теплосодержанием. Термодинамические потенциалы связаны с потенциалом ММВ через статистическую сумму, , . Однако методика восстановления межмолекулярного потенциала по объмным свойствам пока не разработана. Надо отметить, что ни в одном эксперименте межмолекулярные силы непосредственно не измеряют. Вместе с тем, объм, сжимаемость, термический коэффициент объмного расширения традиционно используют для нахождения параметров в различных модельных межмолекулярных потенциалах . Оценочную информацию о ММВ в жидкофазных системах и их изменениях при Т, Р, Хвоздсйствиях извлекают, анализируя избыточные объмные свойства и парциальные мольные объмные свойства 3, , . Калорические свойства связаны с объмными свойствами системы уравнениями термодинамики , , , , и поэтому могут быть из них рассчитаны. Ср и Су тепломкости при постоянном давлении и объме системы соответственно. СРСур1р5. Щ тдУ8т,, РдУдРЛ Ур. Этот ряд уравнений можно продолжить , , , . Фактически во всех уравнениях термодинамически фигурируют объмные характеристики системы в явной или скрытой формах. Главным фактором, определяющим структуру конденсированных сред, является потенциал ММВ , .