Контракція водних та взаємних розчинів ацетону та ізопропанолу

Автор(и)

  • В. Є. Чечко Одеський національний університет імені І. І. Мечникова; Науково-дослідний інститут фізики Одеського національного університету імені І. І. Мечникова, Україна

DOI:

https://doi.org/10.18524/0367-1631.2024.62.318546

Ключові слова:

контракція, особлива точка, розчини, водні розчини, ацетон, ізопропанол

Анотація

У цьому дослідженні аналізується контракція та концентраційне положення особливої точки водних та взаємних розчинів ацетону та ізопропанолу при температурі 25 °C.

Показано, що максимальне значення контракції розчинів ацетону і ізопропанолу позитивне і не перевищує 0.004. Це свідчить про відсутність у розчинах кластерів та мікронеоднорідних структур, що дозволяє розглядати ці розчини як наближені до ідеальних. Особливі точки водних розчинів ацетону та ізопропанолу близькі одна до одної, відповідно 0.064 та 0.05. При цьому максимальне значення контракції водних розчинів ацетону перевищує аналогічне значення водних розчинів ізопропанолу не більше ніж на 25%. Концентраційні положення максимумів контракції розташовані при 0.25 для розчинів ацетону та 0.17 для розчинів ізопропанолу.

Посилання

Kerscher M., Braun L. M., Jander J. H., Rausch M. H., Koller T. M., Wasserscheid P., Fröba A. P. Viscosity, Interfacial Tension, and Density of 2-Propanol and Acetone up to 423 K by Surface Light Scattering and Conventional Methods // Int. J. Thermophys. – 2024. – Vol. 45, article 8. https://doi.org/10.1007/s10765-023-03294-z

Дакар Г. М., Кораблева Е. Ю. Энтропия активации вязкого течения и структурные особенности водных растворов неэлектролитов в области малых концентраций // ЖФХ. – 1998. – Т. 72, № 4. – C. 662–666.

Вукс М. Ф. Рассеяние света в газах, жидкостях и растворах. – Ленинград : ЛГУ, 1977. – 320 с.

Chechko V. E., Gotsulsky V. Ya., Malomuzh M. P. Peculiar points in the phase diagram of the water-alcohol solutions // CMP. – 2013. – Vol. 16, no 2. – P. 23006: 1–9. https://doi.org/10.5488/CMP.16.23006

Gotsulskii V. Ya., Malomuzh N. P., Chechko V. E. Features of the Temperature and Concentration Dependences of the Contraction of Aqueous Solutions of Ethanol // Russ. J. Phys. Chem. A. – 2013. – Vol. 87, no 10. – P. 1638–1644. https://doi.org/10.1134/S0036024413100087

Gotsul'skiy V. Ya., Malomuzh N. P., Chechko V. E. Particular Points of Water–Alcohol Solutions // Russ. J. Phys. Chem. A. – 2015. – Vol. 89, no 2. – P. 207–213. https://doi.org/10.1134/S0036024415020119

Gotsul'skii V. Ya., Malomuzh N. P., Timofeev M. V., Chechko V. E. Contraction of Aqueous Solutions of Monoatomic Alcohols // Russ. J. Phys. Chem. A. – 2015. – Vol. 89, no 1. – P. 51–56. https://doi.org/10.1134/S0036024415010070

Ланшина Л. В. Проявление неравновесных процессов в молекулярном светорассеянии в разбавленных водных растворах // ЖФХ. – 1998. – Т. 72, № 7. – C. 1241–1244.

Лиснянский Л. И. Рассеяние света и флуктуации концентрации в водных растворах ацетона и ацетонитрила // Вестн. ЛГУ. – 1964/ – № 16. – C. 48–52.

Vuks M. F., Shurupova L. V. Light scattering by propanol solutions in water and heavy water // J. Struct. Chem. – 1972. – Vol. 12, no 4. – P. 644–645. https://doi.org/10.1007/bf00743683

Вукс М. Ф., Шурупова Л. В. Рассеяние света и фазовые переходы в водных раство-рах простых спиртов // Оптика и спектроскопии. – 1976. – Т. 40, № 1. – С. 154–159.

Wahid H. Light scattering of binary liquid systems. I. The compositional fluctuation in relation to molecular structure of solutions // J. Mol. Liq. – 1993. - Vol. 55. – P. 73–97. https://doi.org/10.1016/0167-7322(93)80005-g

Volume correction factors-acetone (dimethyl ketone). [З мережі]. https://ised-isde.canada.ca/site/measurement-canada/en/laws-and-requirements/volume-correction-factors-acetone-dimethyl-ketone

Volume correction factors-isopropyl alcohol (anhydrous). [З мережі]. https://ised-isde.canada.ca/site/measurement-canada/en/laws-and-requirements/volume-correction-factors-isopropyl-alcohol-anhydrous

Гулый И. С., Климович В. М. Модель строения растворов сахарозы // Журнал структурной химии. – 1991. – Т. 32, № 5. – C. 69–73.

Bulavin L. A., Bilous O. I., Chechko V. Y., Stula Y. M. Physical properties of aqueous solutions of 1-propanol near its pequliar point // Journal of Molecular Liquids. – 2022. – Vol. 368, Part A. – P. 120642. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.120642

Шильцев В. Д., Шильцева Е. В. Менделеев и водка: синергия науки и мифа // Наука из первых рук. – 2019. – Т. 83, № 3. – С. 80–95.

Krishna T. S., Nain A. K., Chentilnath S., Punyaseshudu D., Munibhadrayya B. Densities, ultrasonic speeds, refractive indices, excess and partial molar properties of binary mixtures of imidazolium based ionic liquid with pyrrolidin-2-one at temperatures from 298.15 L to 323.15 K // Journal of Chemical Thermodynamics. – 2016. – Vol. 101. – P. 103–114. https://doi.org/10.1016/j.jct.2016.05.021

Костарев К. Г., Торохова С. В. Контракция водных растворов спиртов, солей, кислот и оснований // Вестник Пермского университета. Физика. – 2022. – № 1. – C. 1–15. https://doi.org/10.17072/1994-3598-2022-1-05-15

Денисова М., Костарев К., Торохова С. Эволюция систем жидкостей с неравновесным распределением компонент // Вестник Пермского федерального исследовательского центра. – 2022. – № 1. – С. 6–12. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2022.1.1

Wei I. C., Rowley R. L. Binary liquid mixture viscosities and densities // J. Chem. Eng. Data. – 1984. – Vol. 29, no 3. – P. 332–335. https://doi.org/10.1021/je00037a032

Tager A. A., Adamova L. V. The Volumes of Mixing of Liquids and Their Importance for the Modern Theory of Solutions // Russ. Chem. Rev. – 1980. – Vol. 49, no 4. – P. 325–336. https://doi.org/10.1070/RC1980v049n04ABEH002462

Marsh K. N., Richards A. E. Excess Volumes for Ethanol+Water Mixtures at 10-K Inter-vals from 278 15 to 338 15 K // Aust. J. Chem. – 1980. – Vol. 33. – P. 2121–2132. https://doi.org/10.1071/CH9802121

Соловьев М. Е., Макарьин В. В. Моделирование структуры и концентрационных характеристик водно-спиртовых растворов // От химии к технологии шаг за шагом. – 2023. – Т. 4, № 3. – С. 19–28.

Aliaj F. R., Syla N., Vatovci E., Arbneshi T., Dalipi B. Densities and viscosities of mixtures containing water, methanol and ethanol // Emerging Materials Research. – 2022. – Vol. 11, no 1. – P. 141–146. https://doi.org/10.1680/jemmr.21.00090

Iglesias M., Orge B., Tojo J. Refractive indices, densities and excess properties on mixing of the systems acetone + methanol + water and acetone + methanol + 1-butanol at 298.15 K // Fluid Phase Equilibria. – 1996. – Vol. 126, no 2. – P. 203–223. https://doi.org/10.1016/s0378-3

Pang F.-M., Seng, C.-E., Teng, T.-T., Ibrahim M. H. Densities and viscosities of aqueous solutions of 1-propanol and 2-propanol at temperatures from 293.15 K to 333.15 K // J. Mol. Liq. – 2007. – Vol. 136, no 1–2. – P. 71–78. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2007.01.003

Hyo-Kwang Bae, Hyun-Chang Song. Excess molar volume of acetone, water and ethylene glycol mixture // Korean J. Chem. Eng. – 1998. – Vol. 15, no 6. – P. 615–618. https://doi.org/10.1007/BF02698987

Howard K. S., McAllister R. A. Surface tension of acetone-water solutions up to their normal boiling points // AIChE Journal. – 1957. – Vol. 3, no 3. – P. 325–329. https://doi.org/10.1002/aic.690030308

Howard K. S., McAllister R. A. The viscosity of acetone-water solutions up to their normal boiling points // AIChE Journal. – 1958. – Vol. 4, no 3. – P. 362–366. https://doi.org/10.1002/aic.690040326

Chechko V. E. Qualitative analysis of clustering in aqueous alcohol solutions III // Ukr. J. Phys. – 2021. – Vol. 66, no 10. – P. 865–872. https://doi.org/10.15407/ujpe66.10.865

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-25

Номер

Розділ

Теплофізика дисперсних систем