Фазовые равновесия в системах Н-парафинов и насыщенных жирных кислот

• Автор: Голованова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 130 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Свойства и фазовые равновесия насыщенных жирных кислот и и парафинов

1.1. Насыщенные жирные кислоты и нпарафины.

1.1.1. Плавление и кристаллизация насыщенных жирных кислот и нпарафинов.

1.2. Термодинамический метод описания фазовых равновесий

1.2.1 Условия равновесия

1.2.2 Метод ШЮиАС.

Глава 2. Методика проведения эксперимента.

2.1. Методы проведения исследований термических и физических

свойств фазопереходных материалов.

2.1.1. Калибровка аппаратуры по шкалам тепловых эффектов и температур фазовых переходов.
2.1.2. Измерение температуры и теплоты фазового перехода индивидуальных
веществ
2.1.3. Влияние условий эксперимента на величину ошибки измерения
в методе дифференциальной сканирующей калориметрии ДСК
2.2. Методика приготовления смесей насыщенных жирных кислот ин
парафинов
Глава 3. Экспериментальное исследование диаграмм
фазового равновесия.
3.1. Диаграммы плавкости двойных систем насыщенных жирных и нпарафинов с числом углеродных атомов , , , .
3.2. Прогнозирование свойств тройных диаграмм состояния.
3.2.1. Расчет избыточных термодинамических характеристик многокомпонентных систем
3.3. Расчет фазовых равновесий многокомпонентных систем.
3.3.1. Расчет эвтектических равновесий
3.3.2. Диаграммы плавкости тройных систем нпарафинов и насыщенных жирных кислот.
3.4. Расчет статистических характеристик модели прогноза состава
и температур плавления2
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Методом дифференциальной сканирующей микрокалориметрии впервые получены диаграммы фазового равновесия твердое жидкое для двойных систем насыщенных жирных кислот и н парафинов тетрадсканмиристиновая кислота, пентадекан пентадекановая кислота, гексадскан пальмитиновая кислота, октадекан миристиновая кислота, октадекан стеариновая кислота, октадекан пальмитиновая кислота, тройных систем гексадекан миристиновая кислота пальмитиновая кислота, октадекан пальмитиновая кислотастеариновая кислота, октадекан пентадекановая кислотапальмитиновая кислота, октадскан пальмитиновая кислотамиристиновая кислота. Впервые предложено прогнозирование термодинамических свойств многокомпонентных систем на основе углеводородов и жирных кислот с использованием метода иМЮиАС. Практическая ценность заключается в получении новых материалов на основе эвтектических составов, перспективных для создания тепловых аккумуляторов. Экспериментально полученные диаграммы состояния двойных и тройных систем насыщенных жирных кислот и нпарафинов. Расчет диаграмм состояния многокомпонентных систем с использованием метода иРАС по уравнениям иМОиАС . Теплоаккумулирующие и фазовопереходные материалы на основе эвтектических бинарных и многокомпонентных смесей насыщенных жирных кислот и нпарафинов. Глава 1. Все материалы, вне зависимости от природы, являются веществами, которые могут накапливать тепло за счет теплоемкости и фазовых переходов. Вещества с термохимическим разложением могут быть солями, кристаллогидратами и полимерами, т. В качестве фазопереходпых веществ берутся те, которые претерпевают фазовые переходы в жидком и твердом состоянии. На основе этих веществ разрабатываются композиции, которые выполняют роль тсплоаккумулирующих материалов. В настоящей работе дается обоснование целесообразности исследований двойных и тройных диаграмм фазового равновесия насыщенных жирных кислот и нпарафинов, а также их практическое использование в качестве ТАМ. Физикохимические свойства являются основными при создании ТАМ и среди них определяющим являются энтальпия плавления, теплоемкость и теплопроводность. Используемые соединения или композиционные материалы должны быть по возможности дешевыми и легкодоступными, а также обладать малой токсичностью, взрыво и пожароопасностью, низкой элсктропроводнетью. Нпарафины являются недорогим и доступным сырьем для создания ТАМ. Главным природным источником нпарафинов является нефть. Состав нефтей различается в зависимости от месторождения, однако все нефти содержат парафины, в разных соотношениях. Температура плавления нормальных углеводородов в гомологическом ряду увеличивается медленно. Начиная с углеводорода С6Н высшие гомологи при обычной температуре вещества твердые. Чем симметричнее молекула, тем плотнее ее упаковка в кристалле и тем выше температура плавления. В химическом отношении алканы мало активны, за что и были названы парафинами или как образно назвал известный русский химик М. И. Коновалов химическими мертвецами за их пассивность. Химическое поведение нпарафинов определяется характером и прочностью имеющихся в их молекулах связей. Освязь в молекулах алканов мало поляризована вследствие близкой электроотрицательности углерода и водорода. В силу этого парафины вещества мало полярные и трудно поляризуемые. Они не проявляют склонности к гетеролитическому разрыву. Атаки нуклиофильных и элсктрофильных реагентов затруднены, поэтому к ионным реагентам парафины устойчивы. На этом основании возникает возможность создания композиционных вариантов на основе насыщенных жирных кислот и не взаимодействующих с ними парафинов, а также использование этих сплавов в качестве ТАМ. Доступность, смешиваемость и достаточно высокая теплота фазового перехода делают нпарафины перспективными в качестве основного компонентов теплоаккумулируюших композиций. Насыщенные жирные кислоты также являются недорогим крупнотоннажным сырьем масложировой промышленности. Кислоты с четным числом углеродных атомов наиболее часто встречаются в липидах, а нечетным получают в основном синтетическим путем. Миристиновая, пальмитиновая и стеариновая кислоты встречаются в природе в виде глицериновых эфиров, которые являются главными составными частями растительных и животных жиров. Так в жирах жвачных животных много стеариновой кислоты, жиры молока содержат до пальмитиновой кислоты. В жирах плодов ряда пальм обнаружено до миристиновой кислоты.