Исследование двухкомпонентных систем н-трикозан-додекан и н-трикозан-тридекан Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Окончание таблицы.

1 2 3

Мочевина 1:2500

Си 1:100 1:2500

V мешает 1:10

Hf мешает 1:300

Ga 1:600

U 1:50 1:6000

In — 1:8000

Ti 1:10 1:20

Bi 1:5 1:20

W мешает 1:1

Ni(II), Co(II), Fe(III), Al(III), Mn(II), Zn(II) 1:100 Не мешают более 2000 кратные количества

Методика определения. Навеску стали 0,2г растворяют в НС1 (1:1) в присутствии нескольких миллилитров KNO3 (1:1). При наличии в образце вольфрама его выделяют кислотным гидролизом. После растворения навески раствор охлаждают и переносят в мерную колбу емк. 100 мл. Аликвоту (1-4мл) помещают в мерную колбу емк. 25 мл и

далее поступают как описано при построении гра-дуировочного графика. Результаты определения молибдена в стандартном образце стали свидетельствуют о хорошей точности и воспроизводимости предлагаемого метода.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пилипенко А.Т., Тананайко М.М. Разнолиганд-ные и разнометалльные комплексы и их применение в аналитической химии. М.: Химия. 1983. 224с.

2. Чернова Р.К. и др. Журн. аналит. химии. 1978. Т.33. №5. С.858-863.

3. Саввин С.Б., Чернова Р.К., Штыков С.Н. Поверхностно-активные вещества.

4. Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. М.: Наука. 1964. 261с.

5. Булатов М.И., Калинкин Н.П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа Л.: Химия. 1986. 432с.

6. Лукин А.М., Петрова Г.С., Кослина Н.А. // Журн. аналит. химии. 1969. Т. 24. №1. С.39-43.

7. Канебурова М., Александров А. // Журн. аналит. химии. 1998. Т.53. №6. С.589-591.

УДК 546+547.313

И.П. КАЛИНИНА, А.Ю. КОПНИНА, И.К. ГАРКУШИН

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ Н-ТРИКОЗАН-ДОДЕКАН

И Н-ТРИКОЗАН-ТРИДЕКАН

(Самарский государственный технический университет, г. Самара)

Методом низкотемпературного дифференциального термического анализа исследованы двухкомпонентные системы н-трикозан-додекан и н-трикозан-тридекан. Определены характеристики эвтектических составов.

Авторами проведены исследования систем с целью прогнозирования и изучения фазовых диаграмм в рядах двухкомпонентных систем, образованных н-трикозаном и н-алканами, а также определены удельные энтальпии плавления эвтектических составов.

Основной метод исследования - низкотемпературный дифференциальный термический анализ (НДТА) [1-4]. Кривые нагревания и охлаждения составов изученных систем снимали на установке НДТА с помощью двухлинейного плоского самописца ТТ 4620. Источником термо-ЭДС служила хромель-копелевая термопара, один спай которой был погружен в исследуемую смесь, а другой находился в пробирке с эталонным индифферентным веществом (прокаленный порошкообразный оксид алюминия). Холодный спай термопары находился в сосуде Дьюара, заполненном смесью воды и льда,

имеющей температуру 00С. В качестве усилителя термо-ЭДС дифференциальной термопары применен фотоусилитель Ф 116/1. Чувствительность дифференциальной записи варьировалась магазином сопротивлений МСР-33. Смещение нулевой линии дифференциальной кривой осуществлялось источником регулируемости напряжения ИРН-64. Температура определялась с точностью до ± 0,20С. Исследуемые составы охлаждали и нагревали в термокамере ТК-1. Исследования проводились в диапазоне температур -40^+60°С. Скорость охлаждения и нагревания составов была равна 1^2 К/мин. Исходные компоненты взвешивали на аналитических весах типа ВЛР-200 с точностью до 0,0003 г (~0,3 мг). Характеристики индивидуальных веществ соответствовали справочным данным [5, 6].

Для исследований использовали н-трикозан (I) с содержанием 98% мас. н-додекан (II) и н-

тридекан (III) заводского изготовления квалификации «ч». Чистота реактивов подтверждена газожидкостной хроматографией, проводившейся с помощью прибора ЦВЕТ-100 на капиллярных колонках 50 м х 0,25 мм и 25 м х 0,25 мм на кафедре «Технология общего и органического синтеза» Самарского государственного технического университета. Температура испарителя - 3500С, растворителем твердых углеводородов служил толуол.

Для предварительного теоретического анализа систем I-II и I-III рассчитаны предполагаемые эвтектические составы по уравнению Шредера -Ле Шателье, используемому для описания идеальных систем [7]:

- АНпл,1(Тпл,1 - Те )

ln Х; =-

R. Т ■ • Т

(1)

Здесь Х1 - мольная доля 1-го вещества в смеси; АНпл>1 - удельная энтальпия плавления 1-го вещества, Дж/моль; Тпл,1 - температура плавления 1-го вещества, К; Те - температура эвтектики, К; Я - универсальная газовая постоянная, 8,314 ДжДмоль-К).

Для характеристики эвтектических составов рассчитаны значения удельных энтальпий плавления систем, используя следующие формулы [1, 2]: АНпл,е = х1 • ДНпл,1 + х2 • ДНпл,2 , кДж/кг (2)

АНпл,е х1 • АНпл,1

• + ■

х2 •АНпл,2

Т Т Т

А е А пл,1 А пл,2

кДж/кг (3)

АН

АНпл,1 • Те • S • m1 Тпл,1 • S1 • m

(4)

Таблица 1. Расчетные и экспериментальные составы эвтектик.

Система Температура плавления, °С (К) Состав эвтектики

Экспериментальный Расчетный

уравнение (1)

Содержание С23Н48, % мол. Содержание н-алкана, % мол. Содержание С23Н48, % мол. Содержание н-алкана, % мол.

I-II -11,5 (261,5) 99,7 0,3 96,1 3,9

I-III -11,8 (261,2) 99,1 0,9 99,0 1,0

Таблица 2.

Расчетные и экспериментальные величины удельных энтальпий плавления эвтектических систем.

Энтальпия плавления эвтектических составов

Расчетная Экспериментальная

Систе- уравнение (2) уравнение (3) уравнение (4)

ма £ ь л о S £ ь л о S £ ь л о S

w w w w w w

I-II 94 12,02 84 11,85 61 14,35

I-III 154 21,27 82 20,67 50 60,12

Здесь х1, х2, - состав эвтектики, мас. %; ДНпл1, ДНпл2 - удельные энтальпии плавления I и II (III), кДж/кг; Тпл,1, Т пл,2 - температуры плавления

I и II (III) , К.

Экспериментальные значения энтальпий плавления данных систем определяли с помощью уравнения (4) [1]:

Фазовые диаграммы состояния систем построены по совокупности данных ДТА 8 составов (система I и II) и 11 составов (система I и II) и отражены на рис. 1, 2.

т, 0с60 -

-11,5 0С -20

a- i

р, ^у* л ß-I -

\т ■ а а

Ч* • "ii+ß-Г "Л ~ ' ~ '

60 Т, 0С

a/ß 40

Здесь ДНпл - энтальпия плавления эталонного вещества (II), температура плавления которого близка к температуре плавления эвтектического состава, кДж/кг; Тпл - температура плавления эталонного вещества, К; 81, 8 - '/г площади пика на кривой охлаждения соответственно чистого эталонного вещетства и смеси, имеющей эвтектический состав, мм2; шь т - масса навески соответственно чистого эталонного вещества и смеси, имеющий эвтектический состав, кг; Те - температура плавления эвтектического состава системы, К.

Полученные расчетные и экспериментально установленные данные приведены в табл. 1, 2.

0 20 40 60 80 100

i, % мас.

Рис. 1. Фазовая диаграмма системы I-II.

т 0с 60 -

-11,8 0С -20

ii РГ-^

ß-i

г1 * " ii+ß-i 71 "

60 Т 0С

a/ß 40

i 20 40 60 80 1

i, % мас.

Рис. 2. Фазовая диаграмма системы I-III.

20

20

0

а

20

0

c

Кривые ликвидуса представлены тремя ветвями кристаллизации a-I, P-I и II (III). Минимальная ветвь кристаллизации соответствует II (III). Эвтектические составы, выявленные экспериментально и рассчитанные по уравнению (1), приведены в табл.1.

В табл. 3 указаны фазовые равновесия для точек и линий данных диаграмм.

Таблица 3.

Фазовые равновесия в системах I-II и I-III.

В результате проведенных исследований фазовых диаграмм двухкомпонентных систем на

основе I - II и 1-111 определены характеристики эвтектических составов, соответственно: температура плавления -11,50С и 11,8 0С; состав эвтектики % мас. 0,5-99,5 и 1,0-99,0 и удельная энтальпия плавления данных систем 84 кДж/кг и 82 кДж/кг.

ЛИТЕРАТУРА

1. Копнина А.Ю. и др. // Труды республиканской научно-технической конференции молодых ученых «Химические науки. Химические технологии». Самара. 1999. С. 14.

2. Копнина А.Ю., Агафонов И.А., Гаркушин И.К. // Изв. вузов Химия и хим. технология. 2001. Т 44. Вып. 5. С.84-85.

3. Агафонов И. А., Гаркушин И.К., Мифтахов Т. Т. // ЖФХ РАН РФ. 1999. Т 73. Вып. 5. С. 785-787.

4. Агафонов И.А., Гаркушин И.К., Мифтахов Т.Т. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах из н-алканов. Самара. СамГТУ. 1997. С. 55-60.

5. Татевский В.М. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов. М.: Гостоптехиздат. 1959. С. 197-199.

6. Свойства органических соединений: Справочник. Под ред. А. А. Потехина. Л.: Химия. 1984. 520 с.

7. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия/ Под ред. А.Г. Стромберга. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа. 1988. 496 с.

Характер обозначения точки (линии) Характер равновесия Фазовые равновесия

Эвтектика е1 нонвариантная ж Ь II+ß-I

Переходная Р1 нонвариантная ж + a-I ^ ß-I

ае1 моновариантная ж ^ II

ехРх моновариантная ж ^ ß-I

Р1Б моновариантная ж a-I

Эвтектика е1 нонвариантная ж Ь III+ß-I

Переходная Р1 нонвариантная ж + a-I ^ ß-I

ае1 моновариантная ж ^ III

ехРх моновариантная ж ^ ß-I

Р1Б моновариантная ж a-I

Кафедра общей и неорганической химии

УДК 546.548.621.315.592.21 Г.Г.ГУСЕЙНОВ, Ш.М.ЭЙВАЗОВА, В.О.АЛИЕВ, В.А.ГАСЫМОВ

СИНТЕЗ, РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОВ ТИПА Са„,5-х 8пх1пм 8э

(Азербайджанский технический университет и ИФАН Азерб. Республики, г.Баку)

Впервые методом термического, рентгенографического и микроструктурного анализа подробно изучены фазообразования в системе Са05-хЯпх1п1Я3. Ампульным методом синтезированы образцы состава: Са033Яп0251п115Я3 и Са017Яп051п11£з. Методом направленной кристаллизации получены их монокристаллы. Установлено, что они принадлежат к начальной ступени упорядоченного полимерного ряда структуры слоистого типа на базе вюртцита.

ВВЕДЕНИЕ реходов имеют большое научно-практическое зна-

Важность физико-химических и структур- чение. В этом аспекте соединения системы Оа283 -

ных исследований веществ с полупроводниковыми 1п283 являются перспективными объектами для вы-

свойствами очевидна. Синтез, выращивание моно- яснения вопросов структурообразования, полимор-

кристаллов, изучение их физико-химических и физма, политипии, способов стабилизации фаз и вы-

структурных особенностей, закономерностей фазо- явления характерных физико-химических свойств. образования и механизма структурных фазовых пе- Фазовые равновесия в квазибинарном раз-