Теплоемкость и объемные свойства растворов иодида бария в N-метилпирролидоне при 298,15 к Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Neusiß в химии и химической технологам. Том XXIII. 2009. Na 3 (96)

4. Маняшин А.О., Фоменко А.И., Стороженко В.И., Берберова Н.Т. Исследование механизма взаимодействия у-галогенземещенных солей пирилия и бензопирилия с ароматическими аминами // Электрохимия. 2003. Т. 39. №11. С. 1385-1389.

УДК 541.8:536.6:532.14

Е. Н.Бычкова, Е. Г.Карпухина, А. Н. Новиков, В. А. Василёв

Новомосковский институт Российского химико-технологического университета им. Д.И.Менделеева, Новомосковск, Россия

Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, Москва, Россия

ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ОБЪЕМНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ИОДИДА БАРИЯ В N-МЕТШШИРРОЛИДОНЕ ПРИ 298,15 К

Heat capacities and volumetric properties of solutions of barium iodide in N-methylpvrrolidone (MP) at 298,15 К were experimentally investigated. The standard partial molal heat capacity and volume of barium iodide in MP were determined. The standard values of heat capacity and volume of ion barium in MP at 298,15 К were obtained.

В работе экспериментально исследованы теплоемкость и объемные свойства растворов иодида бария в N-метилпирролидоме (МП) при 298,15 К. Рассчитаны стандартные парциальные мольные теплоемкость и объем иодида бария в МП. Определены стандартные значения теплоемкости и объема иона бария в МП при 298.15 К,

Данная работа является продолжением систематических исследований растворов электролитов и неэлектролитов в апротонном диполярном растворителе N-метилпирролидоне (МП). Ранее нами были изучены теплоемкости и объемные свойства растворов 1-1 электролитов в МП [1-3]. Определенный интерес представляет исследование растворов электролитов другого валентного типа. В качестве объекта исследования нами выбран иодид бария, обладающий достаточно хорошей растворимостью в МП. Для измерения теплоемкости растворов (Ср) использовали герметичный калориметр с изотермической оболочкой и платиновым термометром сопротивления в качестве датчика температуры [4]. Погрешность измерения С,, составляла не

-3 -I

более ±110 Дж(г ■ К) . Для исследования плотности растворов (р) была использована прецизионная пикнометрическая установка [5]. МП квалификации „ч" высушивали молекулярными ситами марки 4А и подвергали двукратной перегонке под вакуумом. Содержание воды в образцах МП, определенное титрованием по методу Фишера, не превышало 0,02 масе.%. Безводный ВаЬ был получен из дигидрата иодида бария квалификации „х.ч.", ко-

б Я ß X U в химии и химической технологии. Том XXIII. 2009. Ш 3 (86)

торый после двукратной перекристаллизации из бидистшшированной воды, подвергали осушке при 383-413 К в течение 24 часов. Приготовление растворов проводили в сухой камере, полностью исключающей контакт вещества с влагой воздуха.

Концентрационные зависимости Ср и удельных объемов V растворов Ва1г, в МП, а также, для сравнения, 1-1 электролита Rbl в МП (по данным [1]) представлены на рис.1. Из графиков следует, что для исследованных электролитов, как для большинства неорганических солей, наблюдается уменьшение Ср и V растворов с ростом концентрации. Однако, для каждого типа электролита зависимости C,,(V)=/(m) имеют некоторые особенности. По сравнению с растворами Rbl у Bali наблюдается значительно большее изменение свойств с изменением концентрации соли. Сказываются два эффекта, влияющие на свойства растворов. С одной стороны, под действием электростатического поля ионов происходит разрушение связей между молекулами растворителя, что приводит к увеличению теплоемкости и объема раствора. С другой стороны, происходит ориентация молекул растворителя вокруг иона, формирование сольватных оболочек, что сопровождается уменьшением теплоемкости и объема [6-8], а также электрострикция, т.е. сжатие растворителя, что также приводит к уменьшению объема [7-9].

В растворах Bah преобладает второй эффект, т.к. двухзарядный ион Ва2+, во-первых, способен, на наш взгляд, к формированию второй сольват-ной оболочки и, во-вторых, вызывает большую электрострикцию растворителя. Расчет стандартной энтропии ионов бария и рубидия в растворе МП при 298,15 К на основании данных о термодинамических функциях

переноса &G°„4„. AHf(mfj [9] и стандартной энтропии ионов в водном растворе (5,,°(Я,„))[10] приводит к значениям (в Дж(моль-К) ' ) = -300,3 и -35,5, что подтверждает большую упорядоченность растворителя в сольватной оболочке иона бария.

На основании экспериментальных данных о Ср и р были вычислены кажущиеся мольные теплоемкости Фс и объемы Ф, иодида бария в МП, концентрационные зависимости которых представлены на рис.2.

Величины Фс, Фу Bali описываются линейной зависимостью от корня квадратного из моляльной концентрации раствора т. Для нахождения стандартных парциальных мольных величин = Ф° и 'щ = Ф°< соответствующих состоянию бесконечно разбавленного раствора, зависимости ф0(ф^)=/(т''2) ВаЬ аппроксимированы уравнением линейной регрессии, с учетом статистического веса точек, зависящего от погрешности АФ . Значения С°, и V,0 иодида бария в МП приведены в таблице.

S ñ б X ti в химии и химической технологии. Том XXIII. 2009. № 3 (96)

#

СР, Дж/(г-К)

V,см / г

Рис. 1. Концентрационные зависимости удельных теплоемкостей и объемов иодидов рубидия (1) и бария (2) МП при 298,15 К

Фс, Дж/(молЬ'К)

фу, см /моль

Рис. 2. Концентрационные зависимости кажущихся мольных теплоемкостей и объемов полила бария в МП при 298,15 К

Табл. Стандартные парциальные мольные теплоемкости С..и объемы иодида бария, ионов Ва!* и I в МП при 298,15 К

ВаЬ Ва2+ I

С°эд,Дж(моль-1<)-' 214±5 126±5 44±2 [2]

V° (¡s, см'-моль"' 5б,9±0,3 8,5±0,3 24,2±0,2 [1]

Разделение величин V,0 на ионные составляющие проводили на

основании значений С^., V" для иодид-иояа в МП [1,2] и исходя из условия аддитивности парциальных мольных величин. Результаты расчета приведены в таблице.

fi Я S S И в химии и химической технологии. Том XXffl. 2008. №3 <88)

Библиографические ссылки

1. Василёв В.А., Новиков А.Н. Термодинамические свойства растворов в N - метилпирролидоне. §Ж-л. физ. Химии, 1993.Т.67. №7. С. !387-1395.

2. Новиков А.Н., Василёв В.А. Термодинамические свойства и сольватация галогенидав лития в N-метилпирролидоне при 298,15 К // Ж-л. физ. химии, 2006. Т.80. К»4. С. 598-60L

3. Новиков А.Н., Василёв В.А., Ленина О.Ф./Термодинамичесгсие свойства и сольватация бромида, иоднда и нитрата аммония в метилпирролидоне при 298,15 К. // Ж-л. физ. Химии, 2007. Т.81. №11. С. 1947-1952.'

4. /Михайлин Б.В., Воробьев А.Ф., Василёв В.А. Теплоемкости и плотности трехкомпонентных водных растворов хлоридов никеля и калия при 25°С // Ж-л. физ. Химии, 1982. Т. 56. № 8. С. 1937-1940.

5. Капустинский А.Ф., Стаханова М.С., Василёв В.А. Плотности и теплоемкости смешанных водных растворов хлоридов лития и калия при 25°С/ // Изв. АН СССР. Отд. хим. Наук, 1960. № 12. С.2082-2089.

6. Мищенко К.П., Полторацкий Г.М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов.Л.:Химия, 1976. 328 с.

7. Василёв В,А. К теории ионных объемов в водных растворах // Ж-л. физ. Химии, 1980. "Г.54. №3. С. 796-800.

8. Латышева В.А, Водно-солевые растворы. Системный подход/ С.-Петерб. ун-т./ СПб: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1998. 344 с.

9. Проблемы химии растворов. Достижения и проблемы теории сольватации: Структурно-термодинамические аспекты./ В.К.Абросимов [и др.]; М.: Наука, 1998. 247с.

10. Термические константы веществ [Под ред. В.П. Глушко]/ М.: ВИНИТИ, 1965-1981. Вып. 1-10.

и

УДК 667.6:628.978.3

М. В. Антонова, Н. А. Апанович

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЛЮМИНОФОРЕ

The object of this Research is investigation of surface-active substances adsorption onto a surface of the inorganic Iuminophor matters. The analysis of adsorption value dependence on concentration of surface-active substances solutions has been held. The adsorption of multicomponent system onto a surface of the inorganic Iuminophor matters has been investigated. The optimum conditions for getting maximum value of adsorption were discovered.

Работа посвящена исследованию адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности неорганических люминофоров. В работе проведены исследования влияния концентрации растворов поверхностно-активных вешеств на величину адсорбции, исследо-