Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Февраль » 20 » Растворимость аргона в водно-спиртовых СР
14:47
Растворимость аргона в водно-спиртовых СР

   В прошлый раз мы отметили важность изучения политермической растворимости благородных газов в смешанных растворителях. Этот метод позволяет получить достаточно точные данные о структуре и свойствах СР. Сегодня приведем пару примеров данных исследований.

   Итак, на рисунках 1 и 2 представлены данные по растворимости аргона с смесях воды с метанолом (рис 1) и этанолом (рис 2) при различных температурах. Так как, наибольшие изменения структуры смешанных растворителей происходят в области низких концентраций, то представленные системы охватывают диапазон концентрации органического компонента СР N2= 0 – 0,3.

    Рисунок 1.

    Рисунок 2.

   Для водно-метанольной системы температурный интервал включает значения ниже 0*С, поэтому значения для воды отсутствуют и СР с малым содержанием спирта, отсутствуют.

   Как видно из рисунков 1 и 2, максимальная растворимость аргона в области низких концентраций органического компонента СР наблюдается для метанола при самых низких температурах (-5 – 0*С) и концентрации спирта N2=0,1, в случае этанола при 4 – 8*С и N2<0,05. При более высоких температурах растворимость благородного газа с добавлением новых порций спирта монотонно увеличивается. Авторы работы объяснили данную картину растворимости конкурирующим влиянием эффектов гидрофобной и гидрофильной гидратации молекул спирта: до N2=0,1 преобладает гидрофобный эффект, а при N2>0,1 гидрофильный эффект.

   С повышением температуры гидрофобная гидратация становится слабее в связи с разрушением сетки водородных связей тепловым движением молекул. Как следствие это вызывает уменьшение максимумов на зависимостях Сsm, и γ (где γ=отношение объема газа при данной температуре к объему жидкости при той же температуре) от N2, а так же, его смещение в сторону более высоких концентраций спирта при переходе к более высоким температурам. При температурах больше 5*С для метанола и 20*С для этанола, максимум исчезает.

   Минимальное значение растворимости аргона при N2=0,18 для температур -5*С и 0*С (для МеОН, рис 1) и N2=0,12 при 4 – 16*С (для ЕtОН, рис 2) связано с максимальной стабилизацией структуры воды молекулами неэлектролита при заполнении всех свободных объемов. При более высоких температурах минимума растворимости аргона нет, авторы объясняют это доминированием разрыхляющего действия трансляционного движения молекул растворителя при высокой температуре на водородные связи воды над гидрофобной гидратацией добавок спирта.

   При обработке выше приведенных данных по политермам растворимости видно, что максимум Сsm соответствует минимальным энтропийным затратам S), связанным с образованием полостей в объеме растворителя. Наиболее существенное увеличение значений ΔS  соответствует диапазону концентраций органического компонента СР N2=0,10-0,18, что связывают с большими изменениями структуры растворителя в этом концентрационном интервале.

   В следующий раз мы рассмотрим материал по растворимости неона в водно-спиртовых системах и проведем небольшой сравнительный анализ.

Категория: Физическая химия растворов | Просмотров: 548 | Добавил: Chemadm | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]