ДИАГРАММЫ ПЛАВКОСТИ ДВОЙНЫХ СИСТЕМН–ПАРАФИНОВ И ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Авторы
Файлы

Голованова Т.Н. Статья в формате PDF 124 KB

Исследованы фазовые диаграммы "твердое-жидкое" бинарных систем насыщенных жирных кислот с числом углеродных атомов 14, 15, 16, 18 и н- парафинов с тем же числом углеродных атомов.

Парафины и жирные кислоты образуют в жидком состоянии растворы неэлектролитов. На свойства бинарных углеводородных систем оказывают влияние различия между четными и нечетными представителями гомологического ряда, а также взаимодействие концевых групп между молекулами и длина углеводородных цепей. Таким образом, в расплавах неэлектролитов на молекулярные структуры оказывают влияние силы сцепления, пропорционально возрастающие с увеличением длины цепи. В связи с этим представляет интерес изучение диаграмм плавкости этих систем и выявление термодинамических закономерностей.

В основе данного исследования использовался метод дифференциальной сканирующей микрокалориметрии. В работе использовали серийный микрокалориметр ДСМ - 2М из серии приборов, в котором регистрируют тепловые эффекты способом компенсации теплового эффекта методом измерения мощности компенсационных нагревателей, с регистрацией компенсирующего сигнала. Сканирование проводилось при наименьшей для данного прибора скорости 0.5К/мин (в целях максимального приближения к равновесному состоянию).

Расчет линий ликвидус производился по уравнению, которое следует из теории идеальных растворов для эвтектических систем без областей с твердыми растворами.

Используя данные эксперимента, были рассчитаны термодинамические хаpaктеристики, которые позволили установить в исследуемых системах отрицательные отклонения от закона Рауля.

Тщательность приготовления сплавов, использование образцов малых навесок, а также сканирование с малыми скоростями позволяют достичь состояния близкого к равновесию протекающих процессов при нагревании или охлаждении, что дает возможность методом ДСК исследовать фазовые равновесия с большой точностью.

Рассчитанные линии ликвидус сравнивались с экспериментальными. В результате данного сравнения было получено, что линии ликвидус не совпадают с экспериментальными. Данный результат свидетельствует о неподчинении растворов н- парафинов - насыщенных жирных кислот теории идеальных растворов.

*N₁^эвт - мольная доля эвтектической точки, Т^эвт- температура плавления эвтектической точки.

В данной работе установлено, что экспериментальные линии ликвидус, полученные методом ДСК, удовлетворительно описываются уравнением Гильдебранта-Скетчарда, тогда как температуры ликвидуса, рассчитанные по уравнениям для идеальных растворов, значительно расходятся с экспериментальными.

Табллица 1. Координаты эвтектик двойных систем

система	ΔН_пл кДж/моль	Эксперимент. данные		Расчетные данные
система	ΔН_пл кДж/моль	N₁^эвт	Т^эвт, К	N₁^эвт	Т^эвт, К
Тд - Ми	44,977	0,060	276,2	0,060	276,1
Пд - Пе	42,107	0,120	280,1	0,120	281,1
Гд - Па	54,162	0,140	287,1	0,140	286,1
Од - Ст	57,306	0,16	297,0	0,16	297,2