Активационные характеристики вязкого течения растворов вода–ацетон–метилэтилкетон с большим содержанием воды: сравнение с растворами вода–спирт–ацетон

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для растворов вода–ацетон–метилэтилкетон в области большого содержания воды впервые определены значения кинематической вязкости и плотности в интервале температур 20–40°С. На их основе рассчитаны величины мольной кинематической вязкости (νm), энергии Гиббса активации вязкого течения (\(\Delta G_{{\text{\nu }}}^{ \ne }\)) и энтропии активации вязкого течения. Проведено сравнение вискозиметрических характеристик данной системы и исследованных ранее систем вода–этанол–ацетон, вода–2-пропанол–ацетон, вода–2-бутанол–ацетон. При анализе использован метод построения зависимостей свойств от концентрации одного из органических компонентов при фиксированном содержании второго. Вискозиметрические параметры, учитывающие размер/массу компонентов (νm и \(\Delta G_{{\text{\nu }}}^{ \ne }\)), тернарных растворов с метилэтилкетоном оказались близки к полученным для растворов с этанолом, а у растворов с 2-пропанолом и 2-бутанолом они заметно выше. На основании этого сделан вывод, что возможность участия молекул в образовании межмолекулярных водородных связей в качестве донора протона (спирты) повышает вязкость больше, чем увеличение размера/массы (метилэтилкетон). По литературным данным выполнено сравнение разных способов расчета энтропии активации вязкого течения (\(\Delta S_{{\text{\nu }}}^{ \ne }\)). Обнаружено, что в исследованной области концентраций тернарной системы вода–ацетон–метилэтилкетон \(\Delta S_{{\text{\nu }}}^{ \ne }\) выше, чем у воды, что характерно и для других водных растворов.

Об авторах

О. В. Гринева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Химический факультет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ovg@phys.chem.msu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Viswanath D.S., Ghosh T.K., Prasad D.H.L. et al. Viscosity of Liquids. Theory, Estimation, Experiment, and Data. Springer, 2007. XIV, 662 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5482-2
  2. Baas J., Schotten M., Plume A. et al. // Quant. Sci. Stud. 2020. V. 1. № 1. P. 377. https://doi.org/10.1162/qss_a_00019
  3. Kincaid J.F., Eyring H., Stearn A.E. // Chem. Rev. 1941. V. 28. № 2. P. 301. https://doi.org/10.1021/cr60090a005
  4. Глесстон С., Лейдер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей реакций. М.: Изд-во иностр. лит., 1948. 583 с.
  5. Гринева О.В., Кораблева Е.Ю. // Журн. физ. химии. 1998. Т. 72. № 4. С. 657. (Grineva O.V., Korableva E.Yu. // Russ. J. Phys. Chem. A. 1998. V. 72. № 4. P. 567.)
  6. Дакар Г.М. // Журн. физ. химии. 2001. Т. 75. № 4. С. 656. (Dakar G.M. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2001. V. 75. № 4. P. 576.)
  7. Дакар Г.М., Гринева О.В. // Там же. 2002. Т. 76. № 5. С. 862. (Dakar G.M., Grineva O.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2002. V. 76. № 5. P. 761.)
  8. Дакар Г.М., Гринева О.В. // Там же. 2002. Т. 76. № 11. С. 1945. (Dakar G.M., Grineva O.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2002. V. 76. № 11. P. 1764.)
  9. Гринева О.В., Абрамович А.И. // Там же. 2004. Т. 78. № 7. С. 1181. (Grineva O.V., Abramovich A.I. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2004. V. 78. № 7. P. 1024.)
  10. CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th Edition / Ed. by D.R. Lide. Boca Raton, FL: CRC Press, Taylor and Francis, 2010.
  11. Othmer D.F., Chudgar M.M., Sherman Levy S.L. // Ind. Eng. Chem. 1952. V. 44. № 8. P. 1872.
  12. Faranda S., Foca G., Marchetti A. et al. // J. Solut. Chem. 2004. V. 33. № 10. P. 1181. https://doi.org/10.1007/s10953-004-7135-1
  13. Mączyński A., Shaw D.G., Góral M., Wiśniewska-Gocłowska B. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2008. V. 37. № 3. P. 1517.
  14. Ma D., Zhu C., Fu T. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2019. V. 138. P. 350. https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.06.032
  15. Основы физической химии. Теория и задачи: учеб. пособие для вузов / В.В. Еремин, С.И. Каргов, И.А. Успенская, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. М.: Изд-во “Экзамен”, 2005. 480 с.
  16. Афанасьев В.Н., Крестов Г.А. // Докл. АН СССР. 1983. Т. 269. № 3. С. 620.

© О.В. Гринева, 2023