Фазовые равновесия в системах некоторых H-алканов с тетрахлорметаном

• Автор: Колядо, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 227 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Особенности строения и кристаллизации н-алканов
1.2 Методы расчёта и прогнозирования фазовых равновесий «жидкость - твердое тело»
1.3 Экспериментальные методы исследования фазовых равновесий и свойств расплавов
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов двухкомпонентных систем с использованием уравнения Кордеса
2.2 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов двухкомпонентных систем с использованием уравнения Васильева
2.3 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов и построение 1-х диаграмм двухкомпонентных систем с использованием уравнения Шредера - Ле Шателье
2.4 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов и построение 1-х диаграмм двухкомпонентных систем с использованием метода Гильдебранда - Скэтчарда
2.5 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов и построение 1-х диаграмм двухкомпонентных систем с использованием метода АБСЮ
2.6 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов и построение 1-х диаграмм двухкомпонентных систем с использованием метода ЦМБАС

2.7 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов и построение 1>х диаграмм двухкомпонентных систем с
использованием расчётно-экспериментального метода
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Описание установки для проведения анализа методом ДСК
3.2 Описание установки для проведения анализа методом НДТА
3.3 Определение энтальпий плавления эвтектических сплавов двухкомпонентных систем
3.4 Определение показателей преломления составов двухкомпонентных систем
3.5 Определение плотности эвтектических составов
3.6 Определение температуры кипения эвтектических составов
3.7 Приготовление составов двухкомпонентных систем
3.8 Исследование Сх диаграмм двухкомпонентных систем
3.9 Энтальпия и энтропия плавления эвтектических составов
3.10 Исследование изменения показателя преломления в системах н-алкан - тетрахлорметан
3.11 Исследование изменения плотности эвтектических составов от температуры
3.12 Температуры кипения эвтектических составов исследуемых систем
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ П1
ПРИЛОЖЕНИЕ П2
ПРИЛОЖЕНИЕ ПЗ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Одной из наиболее часто встречающихся задач при разработке, моделировании и оптимизации химических процессов, создании новых материалов для современной техники с требуемыми свойствами является прогнозирование фазовых равновесий в двух-, трех- и более компонентных системах. Построение фазовых диаграмм «жидкость - твердое тело» многокомпонентных систем, показывающих в компактном виде наиболее полную информацию о свойствах этих систем, представляет как научный интерес, так и практическую ценность.
Проведение экспериментальных исследований фазовых равновесий в многокомпонентных системах с участием органических веществ является трудоёмким процессом. Зачастую высокая летучесть органических веществ, необходимость проведения эксперимента в области низких температур, трудность в выделении исходных веществ из смеси изомеров, вынуждающая применять для исследований реактивы с недостаточной степенью чистоты по сравнению с неорганическими, осложняет проведение эксперимента. Поэтому в настоящее время актуальной задачей является разработка методов и алгоритмов прогнозирования элементов фазовых диаграмм, отвечающих нонвариантным и монова-риантным равновесиям в системах. Пополнение базы данных о фазовых равновесиях в системах различной мерности позволяет осуществлять усовершенствование разработанных и разработку новых методов прогноза.
В настоящее время разработано большое число алгоритмов и методов прогноза фазовых диаграмм двухкомпонентных систем эвтектического типа. Однако, если вещество в твердой фазе претерпевает полиморфное превращение, данные методы дают большое отклонение расчетных величин (температура, состав) от эксперимента. Учитывая, что полиморфизм в твердой фазе наблюдается как у тетрахлорметана, так и у н-алканов с нечётным числом атомов углерода В молекуле, то двухкомпонентные системы Н-СпН2п+2 - ССЦ (п = 8...24) мо-

изотермический, изоконцентрационный, метод с использованием уравнения Шредера-Ле Шателье, Моргулеса, Васильева, Кордеса, метод ЦМРАС, метод Вильсона, метод Гильдебранда-Скэтчарда, метод NR.IL, метод АБОС}, уравнения ван Лаара, метод Цубоки-Катаямы-Вильсона и другие.
С целью прогнозирования Рх диаграмм двухкомпонентных систем н-СпН2п+2 - СС14 (где п = 8 ... 24) были выбраны следующие методы: с использованием уравнений Кордеса, Васильева, Шредера - Ле Шателье, метода Гиль-дебранда-Скэтчарда, метода АЛ 00 и метода ШОР АС. Кроме того, для систем ССЦ - СпН2П+2 (п = 8 .. 16) был предложен расчётно-экспериментальный метод построения Рх диаграмм, разработанный на основе метода Гильдебранда-Скэтчарда.
2.1 Прогнозирование характеристик эвтектических сплавов
двухкомпонентных систем с использованием уравнения Кордеса
В соответствии с [84] уравнение Кордеса запишется в следующем виде:
где ха, хв - мольные доли компонентов А и В в сплаве эвтектического состава; ТА, Тв~ абсолютные температуры плавления компонентов А и В, К; Те - абсолютная температура плавления сплава эвтектического состава, К.
Запишем уравнение (2.1) в виде системы линейных уравнений, учитывая, чтохя= 1 -хА:
(2.1)
хв Тв Т4
(2.2)
Преобразуем систему (2.2):