CC BY
9ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
Т 55 ( 11) ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2012
УДК 541.123
Г.М. Полторацкий, А.Н. Евдокимов, A.B. Курзин
ДАВЛЕНИЕ ПАРА В СИСТЕМАХ МЕТАНОЛ - АЗИД ТЕТРАМЕТИЛАММОНИЯ И МЕТАНОЛ - АЗИД ТЕТРАЭТИЛАММОНИЯ
(Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров)
e-mail: [email protected]
Определено давление пара в бинарных системах метанол - азид тетраметилам-мония и метанол - азид тетраэтиламмония в интервале температур от 281,79 до 327,17K при различных концентрациях солей
Ключевые слова: давление пара, метанол, азид тетраметиламмония, азид тетраэтиламмония
Четвертичные алкиламмониевые соли широко используются в качестве межфазных катализаторов и ингибиторов [1], а также поверхностно-активных веществ. Изучение растворов электролитов, содержащих объемные органические ионы: аммония, фосфония, имидазолия, имидазолиния, сульфония, арсония, гидразиния, пиридиния, пир-ролидиния и другие катионы; алкоголяты (в том числе феноляты), карбоксилаты, алкил(фенил)-бораты, сульфаты, сульфонаты, фосфаты и другие анионы, а также растворов бетаинов и ионных жидкостей представляет и теоретический интерес.
За последние 35 лет опубликованы многочисленные данные о давлении пара в различных двухкомпонентных системах «соль алкиламмония
- органический растворитель (вода)» [2-17]. В данной работе определено давление пара в системах метанол - азид тетраметиламмония и метанол
- азид тетраэтиламмония в широком интервале концентраций солей (от 0,0478 до 1,8025 моль-кг-1) и температур (от 281,79 до 327,17 К). Сведения о давлении паров в неводных бинарных системах на основе азидов алкиламмония в распространенных справочниках и базах данных отсутствуют.
Метанол после абсолютизации магнием в присутствии йода хранили над молекулярными ситами 3 А. Азиды тетраметиламмония [(СН3)4Ч+Ч3 ] и тетраэтиламмония [(С2Н5)4К+М3-] квалификации «ч.д.а.» (Sigma-Aldrich) использовали без дополнительной очистки при хранении в эксикаторе над Р205 после высушивания в вакууме при 90 °С в течение 48 часов.
Смеси, содержащие метанол и соответствующий азид тетраалкиламмония готовили весовым методом, погрешность измерения массы не
превышала 0,1 г. Известные массы соли растворяли в 0,5 дм3 метанола и помещали в прибор для измерения давления пара. Методика измерения давления и установка подробно описаны нами ранее при определении давления паров 1,4-ди-оксана, ацетонитрила и воды в соответствующих бинарных системах, содержащих тетраалкилам-мониевые соли [16, 17]. Погрешность определения давления пара метанола составила 0,013 кПа.
В каждой системе для каждой концентрации соли определено давление пара при шести различных температурах. Экспериментальные данные приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Давление пара в системе метанол (1) - азид тетраметиламмония (2) Table 1. Vapor pressure in the methanol (l)-tetrame-
thylammonium azide (2) system
т, к Р, кПа Т, К Р, кПа Т, К Р, кПа
Cm2 = 0,0632 Cm2 = 0,7172 Cm2 = 1,3226
283,23 7,584 282,88 7,222 286,27 8,582
291,52 12,025 285,70 8,480 294,46 13,237
298,92 17,727 293,41 12,979 298,48 16,350
310,78 31,680 298,63 16,982 308,35 26,629
315,33 39,095 307,00 25,741 311,77 31,288
325,52 61,193 318,60 44,070 325,07 56,894
Cm2 = 0,0886 Cm2 = 0,7569 Cm2 = 1,5937
282,18 7,164 282,99 7,254 287,09 8,761
285,70 8,722 286,42 8,822 291,37 11,093
294,21 13,874 294,51 13,694 299,45 16,963
298,63 17,431 298,52 16,865 306,32 23,867
307,00 26,436 308,19 27,196 317,16 39,616
318,60 45,151 318,27 43,278 324,86 55,241
Cm2 = 0,1163 Cm2 = 0,8431 Cm2 = 1,8025
282,37 7,201 284,59 7,905 287,56 8,887
292,32 12,524 287,17 9,139 293,69 12,431
122
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2012 том 55 вып. 11
199,48 18,19S 19S,16 14,Q83 3Q1,71 18,8S8
3Q4,1S 11,988 3Q1,63 19,641 3Q8,7Q 16,S31
316,33 4Q,8QS 319,48 4S,44S 318,6Q 41,916
314,86 S9,311 31S,18 S8,39Q 31S,71 S7,Q66
Cm1 = Q,1369 Cm1 = 1,17Q7
181,37 7,164 184,S9 7,766
191,31 11,461 187,17 8,981
199,48 18,1Q4 19S,16 13,837
3Q4,1S 11,87Q 3Q1,63 19,3Q7
316,33 4Q,6Q4 319,48 44,874
314,86 S9,Q19 31S,18 S7,S88
Cm1 = Q,3SQ6 Cm1 — 1,1133
183,17 7,SQ7 187,16 8,9S1
18S,77 8,S69 191,9Q 11,61Q
194,16 13,686 3QQ,33 18,Q61
198,7Q 17,141 3QS,88 13,8Q3
313,QQ 34,713 311,16 48,169
318,66 44,99S 316,16 6Q,11S
Примечание: Cm2 - моляльная концентрация соли (моль-кг-1)
Note: Cm2 - salt molality (mol-kg-1)
Таблица 2
Давление пара в системе метанол (1) - азид тетра-
этиламмония (2) Table 2. Vapor pressure in the methanol (l)-tetraethyl-
ammonium azide (2) system
T, К P, кПа T, К P, кПа T, К P, кПа
Cm2 = Q,Q478 Cm2 = Q,4316 Cm2 = 1,Q74S
181,47 7,1S8 183,Q6 7,361 186,64 8,66S
191,81 11,876 189,94 1Q,811 19Q,79 1Q,893
199,16 17,948 3Q1,11 1Q,419 199,16 16,911
3Q6,87 16,318 311,19 33,18S 3Q7,14 1S,171
316,69 41,6Q1 319,7Q 46,641 319,64 44,819
ЛИТЕР
1. Starks C.M., Liotta C.L., Halpern M. Phase Catalysis, Fundamental Applications and Industrial Perspectives. New York: Chapman and Hall. 1994. 668 p.
2. Treiner C., Tzias P., Chemla M., Poltoratskii G.M. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1. 1976. V. 72. P. 2007-2015.
3. Treiner C., Tzias P. // Adv. Chem. Ser. 1976. V. 155. P. 303-317.
4. Treiner C., Tzias P., Chemla M. // Can. J. Chem. 1978. V. 56. N 6. P. 844-847.
5. Зайцев АЛ., Колкер A.M., Крестов Г.А. // Ж. физ. хим. 1980. Т. 54. Вып. 10. С. 2693-2696;
Zaiytsev A.L., Kolker AM., Krestov G.A. // Zh. Fiz. Khim. 1980. V. 54. N 10. P. 2693-2696 (in Russian).
6. Barthel J., Lauermann G., Neueder R. // J. Solution Chem.
1986. V. 15. N 10. P. 851-867.
7. Lauermann G., Kunz W., Barthel J. // J. Solution Chem.
1987. V. 16. N 11. P. 871-884.
8. Barthel J., Kunz W. // J. Solution Chem. 1988. V. 17. N 5. P. 399-415.
9. Barthel J., Klein L., Kunz W., Calmettes P., Turq P. // J.
Solution Chem. 1994. V. 23. N 9. P. 955-971.
10. Sonawane P.D., Kumar A. // J. Chem. Eng. Data. 1998. V. 43. N 1. P. 97-100.
31S,14 6Q,416 314,81 S8,138 31S,17 S7,Q3S
Cm1 = Q,Q779 Cm1 = Q,S644 Cm1 = 1,1738
181,79 6,974 18S,S4 8,411 186,6Q 8,S89
19Q,S3 11,388 191,Q3 11,Q1S 193,96 1Q,911
197,Q8 16,113 3QQ,14 18,4S4 196,S1 14,781
3QS,97 1S,1S8 3Q9,77 19,4Q8 3Q7,19 1S,Q77
317,19 41,486 317,6S 41,16S 31Q,64 46,S81
311,46 S3,613 314,11 S6,111 31S,14 S6,6Q6
Cm1 = Q,1Q61 Cm1 = Q,6946 Cm1 = 1,3699
181,9S 7,4S1 18S,16 8,168 187,6S 8,964
193,17 13,11S 19Q,S9 11,Q38 191,11 11,SS3
198,73 17,SQ6 197,18 1S,739 3Q1,Q3 18,18Q
3Q4,11 11,961 3Q6,71 1S,1S3 3Q9,67 17,91S
31S,18 38,73S 318,74 44,Q39 311,S6 47,967
316,Q6 61,419 31S,17 S8,169 31S,96 S7,943
Cm1 = Q,19S7 Cm1 = Q,83Q3 Cm1 = 1,S637
181,S6 7,148 187,46 9,114 188,Q6 9,Q84
189,81 1Q,9Q1 191,14 11,9Q3 194,13 11,7Q3
196,QS 1S,18Q 3QQ,13 18,141 199,94 17,1Q3
3Q4,71 13,S31 3Q9,68 18,816 3Q7,11 14,441
314,86 38,QQ1 31S,91 38,493 319,71 43,738
317,17 6S,4Q1 316,17 6Q,397 316,38 S8,391
Cm1 = Q,31S6 Cm1 = 1,Q711
181,9S 7,36Q 186,6S 8,68Q
187,4S 9,491 189,93 1Q,41Q
198,34 16,971 196,18 14,6QS
3Q7,1S 16,19S 31Q,Q6 18,93S
31Q,16 47,877 316,S8 39,1Q7
316,17 61,3Q1 314,34 SS,Q19
Примечание: Cm2 - моляльная концентрация соли (моль-кг-1)
Note: Cm2 - salt molality (mol-kg-1)
АТУРА
11. Lee L.S., Lee C.C. // J. Chem. Eng. Data. 1998. V. 43. N 1. P. 17-20.
12. Lee L.S., Lee C.C. // J. Chem. Eng. Data. 1998. V. 43. N 3. P. 469-472.
13. Lee L.S., Huang M.Y., Hsu H.L. // J. Chem. Eng. Data. 1999. V. 44. N 3. P. 528-531.
14. Barthel J., Neueder R., Wittmann H. // J. Solution Chem. 1999. V. 28. N 12. P. 1263-1276.
15. Barthel J., Neueder R., Poepke H., Wittmann H. // J. Solution Chem. 1999. V. 28. N 12. P. 1277-1287.
16. Kurzin A.V., Evdokimov A.N., Antipina V.B., Pavlova O.S., Gusev V.E. // J. Chem. Eng. Data. 2008. V. 53. N 1. P. 207-210.
17. Kurzin A.V., Evdokimov A.N., Antipina V.B., Pavlova
O.S. // J. Chem. Eng. Data. 2009. V. 54. N 3. P. 1049-1051.
18. Полторацкий Г.М., Комлева Л.Н., Гусев B.E., Яковлев В.А // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1983. Т. 26. Вып. 4. С. 511-512;
Poltoratskiy G.M., Komleva L.N., Gusev V.E., Yakovleva V.A. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 1983. V. 26. N 4. P. 511-512 (in Russian).
Кафедра физической и коллоидной химии
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2012 том 55 вып. 11
113
