Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Исследование физико-химических свойств некоторых нитратов в смешанном растворителе вода-диэтиламин

Диссертация: Исследование физико-химических свойств некоторых нитратов в смешанном растворителе вода-диэтиламин
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Работа выполнялась в рамках плановой темы Харьковского университета «Исследование термодинамических свойств растворов, многокомпонентных и многофазных систем» (№ гос. регистрации 8 108 292), является частью систематического исследования электролитных растворов в основных растворителях и соответствует общему научному направлению кафедры физической химии — изучение энергетики и механизма процессов… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ВВЕДЕНИЕ
  • 2. ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СВОЙСТВ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ДИЭТИЛАМИН .б
    • 2. 1. Современные представления о структуре воды
    • 2. 2. Свойства диэтиламина
    • 2. 3. Исследование свойств аминов в газовой фазе
  • 2. 4-. Свойства двойных систем вода-амины
    • 2. 5. Тройные системы диэтиламин-водаэлектролит

Исследование физико-химических свойств некоторых нитратов в смешанном растворителе вода-диэтиламин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В настоящее время потребности развивающейся технологии значительно расширили число используемых на практике неводных и смешанных растворителей. Для практических целей и для теоретических обобщений необходимо знание термодинамических и транспортных свойств электролитов в зависимости от состава жидкой среды. Наиболее систематически до настоящего времени изучены электролитные растворы на основе смесей вода-кислородсодержащий органический компонент (спирты, ацетон, карбоновые кислоты) и вода — амиды. В этом случае молекула органического компонента смешанного растворителя имеет два электроотрицательных атома — атом кислорода и атом азота. Однако во взаимодействие с электролитами прежде всего вступает атом кислорода (например, сольватация катионов идет по пути обобществления свободной пары электронов атома кислорода, а не азота) или же осуществляется взаимодействие одновременно как по атому кислорода, так и по атому азота.

Мало и крайне несистематично изучены свойства электролитов в смешанных растворителях вода — амины* Между тем, этот класс смешанных растворителей уже находит применение в различных областях химии и химической технологии — при проведении экстракционных процессов, в целлюлозно-бумажной промышленности, при проведении электрохимических реакций восстановления, в полярографии, при изучении процессов комплексообразования и т. д.

В настоящей работе изучены плотность и вязкость смешанного растворителя вода-диэтиламин и электролитных растворов нитратов лития, натрия и калия в этих смесях в широком интервале составов как по компонентам смешанного растворителя, так и по электролиту при температуре 278,15 * 323, I5K с шагом 5 градусов.

Работа выполнялась в рамках плановой темы Харьковского университета «Исследование термодинамических свойств растворов, многокомпонентных и многофазных систем» (№ гос. регистрации 8 108 292), является частью систематического исследования электролитных растворов в основных растворителях и соответствует общему научному направлению кафедры физической химии — изучение энергетики и механизма процессов диссоциации и сольватации в растворах.

2. ШВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СВОЙСТВ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ДИЭТИЛАМИН.

6. ИТОГИ РАБОТЫ.

1. Измерены плотность и вязкость двойной системы вода-диэтиламин и тройных систем вода-диэтиламин-нитрат лития (натрия, калия) во всем интервале составов компонентов в интервале температур 278,15 — 323, I5K с шагом в 5 градусов.

2. Для двойной системы рассчитаны псевдомольные объёмы (G), абсолютный (оСц) и относительный (Aj) температурные коэффициенты вязкого течения, термодинамические функции активации вязкого течения (^Gj* - ^^ j bS^) и отклонение от аддитивности плотности (Дс1), псевдомольного объёма (А0), вязкости), абсолютного температурного коэффициента вязкого течения (А43^), избыточные термодинамические функции активации вязкого течения с — .

3. Установлено, что в системе вода-диэтиламин экстремумы отклонения от аддитивности как функций от состава лежат в области /4-/ч* 0,2, а функция Аф-^г. имеет вид кривой с весьма размытым. минимумом при Аг. = ~ 0,5.

На основании результатов физико-химического анализа двойной жидкой системы высказано предположение об образовании моногидрата диэтиламина и ряда других гидратов, проявлению которых с учетом клатратообразования в этой системе отвечают экстремумы при составе — ~ 0,2.

I Г).

5. Построены диаграммы — - - Ш для тройных жидких систем вода-диэтиламин-нитрат лития (натрия, калия).

6. Установлено, что в системах вода-диэтиламин не появляется зона отрицательной вязкости, равно как и в системе вода-нитрат лития (для последней системы — по литературным данным).

7. Обнаружено существование зоны отрицательной вязкости во всех тройных системах: для нитрата лития при 0,1 <Нг.< 0,3, для нитрата натрия при 0,1 < Нг. < 0,5, для нитрата калия состав растворителя, при котором область отрицательной вязкости исчезает, не установлен из-за резкого падения растворимости соли с ростом содержания, диэтиламина.

8. Впервые обнаружено, что клатратообразование, имеющее место в системах вода-диэтиламин, приводит к появлению зоны отрицательной вязкости даже для малых ионов (например, иона лития), а для ионов натрия и калия зона отрицательной вязкости существенно расширяется по концентрации соли и температуре по сравнению с другими системами, в которых нет клатратообразования.

9. Зависимости плотности и вязкости от содержания диамина в двойной системе и в тройных системах при постоянной концентрации соли аналогичны. Присутствие соли лишь увеличивает плотность и вязкость системы, что свидетельствует о том, что макросвойствапдотность и вязкость — в первую очередь определяются структурой растворителя и теми соединениями, которые возникают при взаимодействии между компонентами растворителя.

Показать весь текст

Список литературы

  1. К.М., Дей Дж. Вода — зеркало науки. Л.: Гидрометеоиздат, 1964. — 150 с.
  2. Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 279с.
  3. Г. А. Термодинамика ионных процессов в растворах. Л.: Химия, 1973. 304 с. 4.тГерцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. М.: Изд-во ин.лит., 1949, 647 с.
  4. Краткая химическая энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, 1961, T.I. 606 с.
  5. Bjerrum N. Structure and Properties of Me Kohg. Danske Vidensk. Selskab Metem. -Fysiske Medd, 1951, bind 27, nr.1, s. 1−56.
  6. О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 182 с.
  7. Daraford M.D., Leky Н.А. The Structure of Water at Room Temperature. -J. Amer. Chem. Soc., 1962, v.84, К 20, p. 3965−3966.
  8. Morgan J., Warren B.E. X-ray diffraction date and Water Structure. -J. Chem. Phys., 1938, v. 6, p. 666−671.
  9. Prank H.S., Wen Wen-Yang. Structural Aspects of Ionsolvent Interaction in Aqueous Solutions: a Suggested Picture of Water Structure.-Dise. For. Soc., 1957, № 24, p. 133−140.
  10. Uemethy G Scheraga H.A. Structure of Water and Hydrophobic Bonding in Proteins. -., 3.Chem. Phys., 1962, v.36,H2 12, p.3382т 3417.
  11. И.В., Яшкичев В. И. Стабилизация структуры воды молекулами неэлектролита по данным ЯМР. Ж. структ. химии, 1964, т.5, ja I, с. 1316.
  12. Heggis G ,.Н., Hested Т.В., Buchanan T.J. The Dielectric Properties of Water in Solutions. -J. Chem. Phys., 1952, v.20,№ 9, p. 1452−1465.
  13. Д. Электрохимические константы. М.: Мир, 1980. 368с.
  14. С.О., Мовсумов Т. Г., Назиев Я. М. Исследование динамической вязкости диэтиламина при высоких температурах. Деп. ВИНИТИ, J,' 214−77. 8с.
  15. Brauman J.I., Biveros Т.М., Blair L.K. Gcas-Phase Basities of Amines. -J.Amer. Chem. Soc., 1971, v.93,P 16, p. 3914−3916.
  16. Brauman J. I, Blair L.K. Substituent Effects on Gcas-Phase Acidities. The Influence of Hybridization. -«l.Amer. Chem. Soc., 1971, v.93, K2 17, p. 4315−4316.
  17. Леман Т., Бёрси №. Спектрометрия ионного циклотронного резонанса. М.: Мир, 1980. — 216с.
  18. Brauman I., Blair L.K. Gas-Phase Acidities of Amines. -J"Amer. chem.» Soc., 1971, v. 93, W 16, p. 3911−3914.
  19. Brauman J. I ., Blair L.K. Gas-Phase Acidities of Alcohols. -J.Amer. Chem. Soc., 1970, v.92, № 20, p. 5986−5992.
  20. Ионы и ионные пары в органических растворителях. Пер. с англ. под ред. Белецкой И. П. М.: Мир, 1975. — 424 с.
  21. Hogg A.M., Haynes R.M., Kebarle P. Ion-Solvent Molecule Interactions Studied in the Gas-Phase. Heat and Entropies of Individual
  22. Steps NH4+ (n-1) Ш3+Ш3= NH4 + n NH^. J.Amer.Chem. Sos., 1966, v.88, N 1, p. 28−31.
  23. Л.И., Джагацпалян P.В.Дарачевцев Г. В. Ионно-молекуляр-ные реакции в газах. М.: Наука, 1979. — 548 с.
  24. А., Сержент Е. Константы ионизации кислот и оснований М.-Л. :Химия, 1984. 180 с.
  25. Arnett Е.М., Jones P.M. III. Acomplete Thermodynamic Analysis of the «Anomalous Order» of Amine Basicities in Solution. -J.Amer. Chem. Soc., 1972, v.94, H2 13, p. 4724−4726.
  26. Mason S.P. The Ionic Dissociation and Reactivity of some Aryl-methye Chlaride. J.Chem. Soc., 1958, № 2, p. 808−817.
  27. Kebarle P. Solvent Effects on Acidity and Basicity from Gas-Phase ion Equilibria Measurments Enviromental Effects on molecular Structure and Properties, Canada.
  28. Payzarit L.D., Cunningham A.J., Kebarle P. Gas-Phase Solvention of the Ammonium Ion by NH^ and H20 and Stabilities of Mixed Clusters NH4+ (NH3)n (H20)w. -Can. J.Chem., 1973, v.51, N219, p. 3242−3249.
  29. Grimsrud E.P., Kebarle P. Gas-Phase Ion Equilibria Studies of the Solvation of the Hydrogen Ion by Methanol, Dimethyl Ether and Water. Effect of Bonding. -J. Amer.Chem. Soc., 1973, v. 95, K2 24, p. 7939−7943.
  30. А.В., Яковлев. Клатратообразование и физико-химический анализ экстракционных систем.- Новосибирск- Наука, 1975.-190 с.
  31. С. Связанная вода. Факты и гипотезы. Новосибирск: Наука, 1982. — 160 с.
  32. В.П., Ыорачевский А. Г. Теплоты смешения жидкостей.-Л.: Химия, 1970. 252 с.
  33. В.П., Морачевский А. Г., Панов М. Ю. Тепловые свойстварастворов неэлектролитов. Л.: Химия, 1970. — 262 с.
  34. Makeller J.F., Andreac J.M. Ultrasonic Relaxation in aqueous
  35. Solutions of Alifatic Amines. -Nature., 1952, p. 46−48.
  36. Barfield R.N. The Viscosity of Diethylamine Water Mixtures. — J.Phys. Chem., 1959, v.63, И210, p.1783−1784.
  37. И.Н. Равновесие жидкость-пар: Тройные системы с одним нелетучим компонентом. Л.:Химия, 1973. — 256 с.
  38. Л.И. Изотопный анализ воды. М.: Изд-во АН СССР, 1957. — 236 с.
  39. В.И. Физико-химические свойства бинарных неводных смесей одноатомных спиртов. Дис. на соискание ученой степени канд.хим.наук. Иваново- 1979. — 150 с.
  40. Г. Вискозиметрия. Л.-М.: ГОНТИ-НКТИ-СССР. Хим.лит., 1938. — 274 с.
  41. Handbook of Chemistry and Physics, 1963, 44th edition. -3604 p.
  42. А., Проскуэр Э., Риддик Дж., Тупс Э.- Органические растворители. Физические свойства и методы очистки. Пер. с англ. под ред. Варшавского Я. М. М.: 1958. — 518 с.
  43. Ю.Я. Двойные жидкие системы. К.: Техн1ка, 1В69.-218 с.
  44. А.И., Буслаева М. Н., Кийко С. М., Иванова Е. Ф. Волюмомет-рическое исследование системы этилендиамин-вода. Ж.физ.химии, 1980, Т.54, вып.4, с. 1049−1052.
  45. А.И., Буслаева М. Н., Кийко С. М., Иванова Е. Ф. Изучение межмолекулярного взаимодействия в системе этилендиамин-вода по данным вискозиметрического исследования. Ж.физ.химии, 1981, Т.55, В 10, с. 2678−2681.
  46. Г. М. Теория вязкости жидкостей. M.-JT.: Гостоптех-издат, 1947. — 156 с.
  47. М.И. В ст., поев. 35-летию научной деятельности акад. Плотникова. К.: АН УССР, 1936. — 69 с.
  48. С., Лейдлер К., Эйринг К. Теория абсолютных скоростей реакций. М.: Иня лит., 1948. — 584 с.
  49. А.А. Термодинамические характеристики активации вязкого течения и ионной миграции в двойных смешанных растворителях. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд.хим.наук. К.: 1980. 13 с.
  50. International Critical Tables of Numerical Data, Physics, Chemistry and Tehnology. -New York -London, 1929, v.5.
  51. Рид P.К., Праус Да., Шервуд Т. К. Свойства газов и жидкостей.-Л.: Химия, 1982. 592 с.
  52. Ы.Х. методы сравнительного расчета физико-химических свойств. М.: Наука, 1965. — 463 с.
  53. Н.В. О температурных зависимостях вязкости водных растворов электролитов. Ж.прикл.химии, 1971, Т.44, J52, с.349−354.
  54. Falkenhagen М. Electrolyte -Z. Auflage S. Hirzel Verlog, 1. epzig, 1953. S. 197.59″ Jones G., Dole A.M. The Viscosity of Aqueous Solutions of Strong
  55. Electrolytes. -J.Amer.Chem.Soc, 1929, v.51, S. 2950−2964. 60"Jones G.a., Talley S.K. The Viscosity of Aqueous Solutions as a Function of the Concentration. -J.Amer.Chem.Soc., 1933, v.55, В 1, p. 624−642.
  56. Jones G.a., Talley S.K. The Viscosity of Aqueous Salutions as a Function of the Concentration. II. KBr and KC1.-J.Amer.Chem.Soc., 1933, v. 55, № 9, p. 4124−4125.
  57. Jones G.a., Forwalt H.J. The Viscosity of Aqueous Solutions of Electrolytes as a Functions of the Concentration. Ill Сд1 and KMn04. -J.Amer.Chem.Soc., 1936, v.58,K21, p.619−625.
  58. Jones G.a. Chrition Sch.M. The Viscosity of Aqueous Solutions: c of Electrolytes as a Function of the Concentration. V.NaCl.-J.Amer.Chem.Soc., 1937, v.59, № 1, p. 484−486.
  59. Kaminsky M. Experimentelie Untersuchungen iiber die Konzentra-tions -und Temperaturabhangigkeit der Zahigkeit waSriger Losun-* gen Starker Electrolyte. I. Mitteilung: KI-jUH^Cl -und NagSO1.sungen -Z. Phys.Chem. -Neue Folge, 1955, Bd.5,HEFT 5/6,s.154−191
  60. Kaminsicy M. Wechsel virkung Ion-Losungsmittel, insbesondere auf
  61. Grund von Viskositatsmessungen. -Z.Naturforch, 1957, b. l2,№ 5,s. 424−433.
  62. Г., Оуэн Б. Физическая химия растворов электролитов. -М.: Ин.лит., 1952. 628 с.
  63. Г., Кельбг Г. Современное состояние теории электрохимических растворов. В сб."Новые проблемы современной электрохимии. Под ред. Колотыркина Я.М.- М.: 1962, с.11−94, ил.
  64. Partington J.R. An Advanced Treatise on Physical Chemistry. The Properties of liquides, London, 1951, v.2. -492 p.
  65. Бретщнайдер. Свойства газов и жидкостей. Инженерные методы расчета. М.-Л.: Химия, 1966. — 535 с.
  66. Исследование.в .области измерений вязкости, плотности и массы. Труды институтов комитетов стандартов, мер и измерительных приборов при СИ СССР. ВИНИИМ им. Менделеева. Вып. 62/122/. -М.-Л.: Стандартгиз, 1962. с. 14.
  67. Н.В. О концентрационных зависимостях вязкости водных растворов электролитов. Деп. № 2612−71, Ленинград, 1971. II с.
  68. Н.В. О расчете вязкости водных растворов электролитов. Деп. ВИНИТИ за В 2613−71.
  69. Н.В. О температурных зависимостях вязкости водных растворов электролитов. Н-л прикл. химии, 1971, т.44,Щ2, с.349−354.
  70. Н.В. Об отрицательной вязкости водных растворов электролитов. Деп. № 2615−71, Ленинград, 1971, 17 с.
  71. Дж., Фаулер Д. Структура воды и ионных растворов. -Й-л «Успехи физических наук», 1934, Т.14, вып.5, с.586−644.
  72. Р.А. Исследование вязкости водно-органических растворов электролитов как метод изучения их строения. Автореф. канд.дис. Л.: 1981. — 25 с.
  73. Г. В. Вязкость растворов электролитов в индивидуальных и смешанных растворителях. А^тореф. канд.дис. Л.:1982.-22с.
  74. А.И., Иванова Е. Ф., Кийко G.M., Кизинь В. В. Сопоставительный анализ вискозиметрических характеристик растворов нитратов лития, натрия и калия в смесях этилендиамина с водой. Деп. в Укр. НИИНТИ от 12.10.83, деп. Я 1125 Укр.-Д83.- По.
  75. Н.А. Электрохимия растворов. Изд-е 3-е, испр. М.: Химия, 1976. — 488 с.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?