CC BY
34
пропилтиохлорацетилен (13.4 г, 100 ммоль), Через 2 ч фильтровали. Фильтрат перегоняли в вакууме. Выделено 7.4 г (75%) бис(н-пропилтио)ацетилена (Зд). При соотношении н-пропилтиолята калия и н-пропилтиохлорацетилена равном 1.5:1 по данным ГЖХ образуется смесь продуктов: Зд (33%), 4а (50%).
Библиографический список
1. Trofimov В,A,, Amosova S.V. Divinyl Sulfide; Synthesis, Properties and Applications II Sulfur Reports, - 1984. - Vol, 3,. № 9, - P, 323-400,
2. Преображенская M.H. II ХГС, - 1985. - № 1. - C, 18-31.
3. Заявка 59-20274 (Япония). I Хироёси X., Нисаку C„ Хитоси И„ Ясунобу У, II РЖХим. - 1985, - ЗОЮОП,
4. Gusarova N.K., Voronkov M.G., Trofimov В.А, Divinyl Sulfoxide: Synthesis, Properties, and Applications II Sulfur Reports, - 1989. - Vol, 9, № 2. - P, 95-146,
5. Гурьянова E.H. II Успехи химии. - 1988. - Т. 57, вып. 5. - С. 778-802,
6. Pat, 5039483 USA. I Sieber F„ Smith О, M. // РЖХим, - 1992. - 210272П.
7. Pat. 4806654 USA, / Beylin V.G., Geol O.P., Serce! A.D., Showalters H.D.H, II РЖХим. - 1990. - 4054П,
8. Беленькая И.А., Дячина Ж.С., Мухоморов В,К., Сирик CA II Хим. фарм, ж. - 1991. - Т. 25, № 12, - С. 49-53,
9. Кириленко Ю.К„ Плешкевич ЛА„ Шитинов В.К., Трофимов БЛ, Калинин В.Н. II А. С, СССР № 1280858 (закрыто к опубликованию).
10. АС, СССР, № 1204616, Б,И, №2, 1986, С.А. 1986, 105:20846у./Мирскова АД, Середкина С.Г. (Дьячкова С.Г.), Воронков М.Г.
11. Мирскова А.Н., Ауцкая Н.В., Калихман И,Д., Шаинян Б.А., Воронков М.Г. II Изв. АН СССР. Сер. хим. - 1979,- № 3. - С. 572-576.
12. Середкина С.Г. (Дьячкова С,Г,), Колбина В.Е., Розинов В,Г., Мирскова А.Н., Донских В,И., Воронков М.Г. II Ж. общ, химии. - 1982, -Т, 52, вып. 12. - С, 2694-2698,
13. Арене Д.Ф. Этиниловые эфиры и тиоэфиры как промежуточные продукты для синтеза II Успехи органической химии. М.: Мир. -1964. - Т. 2, - С, 119-203.
14. Nooi J.R., Arens J.F, II Ree. Trav. Chim. - 1961, - Vol. 80, № 3. - P, 244-256.
15. Brandsma L„ Bos H.J.T., Arens J.F. Acetylenic ethers and thioeihers / Chemistry of Acetylenes II Ed, H. D. Viehe, New-York, Marsel Dek-ker. - 1969. - Vol. 2, Chapter. 11, - P. 751-860.
16. Enkou N„ Kunio S„ Minory S. // Chem. Pharm, Bull. - 1983, - Vol. 31, № 9. - P. 3306-3308,
17. Гордон А., Форд Р. Спутник химика II М.: Мир, - 1976, - С 311.
А.ИяБ@гунов5 В.Г.Рыбникова
Физико-химические свойства системы Н20-Н28©4"А!2($©4ЗЗ'18Н20
Впервые удалось выделить алюминий из водных растворов сульфата алюминия совместно с водородом на капающем галлиевом катоде [1-4], Для дальнейшего развития работ по получению алюминия из водных растворов необходимы данные по физико-химическим свойствам этих растворов, в частности, по плотности и вязкости сернокислых систем. В литературе имеются сведения по плотности и вязкости водных растворов сульфата алюминия. Для тройной системы НгО-НгЗОд-А^ОйЬ'ШгО в широком интервале температур и концентраций такая информация отсутствует.
Исследование плотности и вязкости растворов осуществляли по известным методикам [5]. Плотность определяли пикнометрическим методом. Вязкость изучали на вискозиметре ВПЖ-1 с подвесным уровнем. Термостатирование осуществляли водяным термостатом с точностью ±0,2°С, Использовали сульфат алюминия восемнадцативадный квалификации "Ч" и серную кислоту квалификации "Х.Ч," без дополнительной очист-
ки. 8се концентрации приведены в массовых процентах.
Исследование зависимости плотности системы от концентраций растворов проводили при 20°С, в работе использовали растворы следующих концентраций: Н2504 ~ от 2 до 40% масс., А12 (504)з - от 5 до 30% масс. Концентрационные зависимости плотности в явном виде представлены на рис. 1, Они отличаются линейностью. Из графика видно, что с ростом концентрации соли плотность растворов закономерно возрастает. Можно сказать, что и с ростом концентрации кислоты плотность также увеличивается.
Полученные зависимости можно описать типовыми эмпирическими уравнениями, позволяющими проводить расчеты с достаточной для практических целей точностью. Так, плотность растворов (р) может быть определена по уравнению типа
р = ас + Ь, (1)
где р - плотность раствора, кг/м3; с-концентрация соли, масс, %; а, Ь - коэффициенты.
рЮ"3,кг/м3
10
20
30 С, % масс.
Рис. 1. Зависимость плотности си концентрации соли:
1 - 2% HCl; 2 - 5% HCl; 3 - 10% HCl; 4 - 15% HCl; 5 - 20% HCl; 6 - 25% HCl; 7 - 50% HCl; 8 - 40% HCl
Были получены уравнения регрессии, коэффициенты которых мало зависят от концентрации растворов (табл. 1). Они позволяют рассчитать плотность растворов для заданных концентраций с погрешностью, не превышающей 0,7%:
Исследование зависимости вязкости растворов от концентрации соли также проводили при 20°С. Графическая зависимость вязкости от концентрации в язном виде представлена на рис, 2,
Концентрационные зависимости вязкости показывают, что с увеличением концентрации как А{2(504)3- 18Н20, так и Н2$04 вязкость растворов возрастает, но зависимости не являются линейными. Вязкость растворов может быть определена по уравнению типа
т) = ас2 + Ьс + с1, (2)
где г] - вязкость раствора, Па'с; с-концентрация соли, масс. %; a,b,d - коэффициенты.
Были получены уравнения регрессии, коэффициенты которых мало зависят от концентрации растворов (табл. 2). Рассчитанные по уравнениям регрессии значения вязкости растворов для заданных концентраций удовлетворительно совпадают с экспериментальными, при этом погрешность не превышает 3%,
Были найдены температурные зависимости вязкости для растворов, содержащих 5% H2SOd и различные количества AI2(S04)3-18H20 в интервале температур от 20 до 50°С. Вязкость и плотность изученных растворов определяется, в основном, содержанием соли, Экспериментальные данные представлены в табл, 3,
Таблица 1
Зависимость плотности (р 10 ,кг/м*) тройных растворов от концентрации компонентов при 20° С
С H2S04, %масс. С Al2(S04)3'18H20,% масс Коэффициенты регрессии
5 10 15 20 25 30 а ь
2 1,0367 1,0647 1,0927 1,1241 1,1550 1,1928 0,0062 1,002
5 1,0500 1,0830 1,1093 1,1396 1,1729 1,2050 0,006 1,0233
10 1,0854 1,1111 1,1388 1,1662 1,1987 1,2281 0,0057 1,0567
15 1,1299 1,1352 1,1695 1,1964 1,2260 1,2541 0,0054 1,09
20 1,1537 1,1781 1,2040 1,2253 1,2647 - 0,0052 1,122
25 1,1863 1,2095 1,2326 1,2591 1,2810 - 0,0046 1,165
30 1,2241 1,2452 1,2680 1,2925 - - 0,0046 1,2
40 1,2994 1,3177 - ■ - - 0,004 1,28
Примечание. Прочерк означает достижение предела растворимости соли в данных условиях,
6 ) 4 <г
7ЛЛ |2
3 ................... S }
___________
-- .....-............ ■ ■ 1 ■ 1
О 10 20 30 С, % масс.
Рис. 2. Зависимость вязкости от концентрации соли:
1 - 2% HCl; 2 - 5% HCl; 3 - 10% HCl; 4 - 15% HCl; 5 - 20% HCl; 6 - 25% HCl; 7 - 30% HCl; 8 - 40% HCl
Таблица 2
Зависимость вязкости • Ю^Пас) тройных растворов от концентрации компонентов при 20°С
с H2S04, % масс, С AI2(S04h-18H20, % масс, Коэффициенты регрессии
5 10 15 20 25 30 а Ь d
2 1,1982 1,4848 1,8278 2,0526 3,0865 4,4848 0,006 -0,0861 1,6
5 1,2793 1,5439 1,9280 2,2524 3,3842 4,6813 0,0058 -0,0735 1,586
10 1,3902 1,6723 2,0434 2,4938 2,5676 4,8618 0,0056 -0,063 1,635
15 1,5424 1,8344 2,2949 2,7588 3,8751 5,2959 0,0059 -0,062, 1,773
20 1,7135 2,0747 2,5746 3,3517 4,1269 - 0,0037 0,0112 1,564
25 1,9203 2,3151 2,8949 3,6937 4,7765 - 0,0049 -0,0065 1,846
30 2,1866 2,6274 3,3092 4,1881 - - 0,0044 0,0236 1,96
40 2,8378 3,4689 - - - - 0,126 2,21 -
Таблица 3
Плотность и вязкость H20"H2SÖ4-Äl2($Q4)5'18H20 в интервале температур 293-325 К (СцС!=5%)
С А!2($04)з Т8Н20, % масс. 293, 15 К 303, 15 К 313, 15 К 323, 15 К
Р- 10'3кг'М3 Л. 10"3Па-с Р. 10'5кгм3 Ч> 10'3Па-с Р. 10'3кгм3 П. 10*3Па-с Р. 10"3кг'М3 1 п. 10'3Па-с
5 1,0500 1,2793 1,0457 0,9894 1,0417 0,7866 1,0373 0,6498
10 1,0830 1,5439 1,0746 1,1796 1,0698 0,9312 1,0654 0,7581
15 1,1093 1,9280 1,1064 1,5027 1,1020 1,1448 1,0962 0,9202
20 1,1396 2,2524 1,1390 1,9164 1,1350 1,4701 1,1295 1,1490 j
25 1,1732 3,3842 1,1729 2,6276 1,1684 1,9145 1,1635 1,4810
30 1,2083 4,6813 1,2050 3,6875 1,2046 2,7066 1,1996 2,0621
Химия, биология
Рис. 3. Зависимость логарифма вязкости от обратной температуры; 1 - 5% Ai2SQ4; 2 - 20% Âi2S04; 3 - 15% Al2$04; 4 -20% А1г$04; 5 -25% AI2S04; 6 - 30% AIJO,
10ОО/Т
В обоих случаях плотность и вязкость растворов закономерно уменьшаются с ростом температуры. Температурная зависимость вязкости хорошо описывается уравнением Аррениуса
1п г|= 1п а+ Е/КТ. Энергия активации вязкого течения существенно зависит от концентрации растворов, особенно от концентрации сульфата алюминия. По полученным температурным зависимостям были рассчитаны энергии активации вязкого течения (табл, 4).
Таблица 4
Энергия активации вязкого течения тройных растворов А!2(504}з,18Н20
Можно сказать, что с ростом концентрации А12(504)3-18Н20 энергия активации вязкого течения закономерно возрастает. С ростом температуры энергия активация вязкого течения уменьшается.
Статистическая обработка результатов экспериментов по определению плотности и вязкости привела к следующим значениям величины относительного стандартного отклонения, рассчитанным по средневзвешенным значениям' дисперсий: для плотности Sr= 4,1710"4, для вязкости S, = 2,5510"3 в изученном интервале температур и концентраций. Например, вязкость раствора, содержащего 2% H2S04 и 5% Ai2(S04)3Dl8H20, при температуре 20° С определена с доверительным интервалом 1,1992 ± 0,0038, а плотность - 1,0368 ±0,0005 (Р=0,95).
Библиографический список
1. Бегунов А,И. Способ получения алюминия, Патент РФ № 2.138.582 с приор, от 17.04,97 г.
2. Бегунов А.И, Электролитическое выделение алюминия из водных растворов. «Алюминий Сибири -99»; Сб, докладов V Междун. конференции, - Красноярск, 2000, - С, 42-45,
3. Бегунов А.И. Об осуществимости метода получения алюминия с использованием галлиевого катода. «Алюминий Сибири-99»; Сб. докладов V Междун. конференции, -Красноярск, 2000. - С, 45-48.
4. Begunov A.l. Elecîrolytic séparation of aluminum from agueous solutions. Alum ,of Siberia-99, V Intern. Conf, Sept, 7-9 1999 y; Krasnoyarsk, 2000, p 39-43.
5. Сорокин М.Ф. Аялюшко К,A, Практикум по химии и технологии пленкообразующих веществ. - М.: Химия, 1971,
С Ai2(S04)3-18H20,% масс Е, КДж./моль
5 17,65
10 17,81
15 18,64
20 19,36
30 21,85
40 22,03
ВЕСТНИК ИрГТУ №2 (14) 2003 39
