CC BY
12024
МОДЕЛИ СТРОЕНИЯ И ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Устный доклад
ПАРАМЕТРЫ АССОЦИАЦИИ СПИРТОВ И ВОДЫ ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ПО КИНЕТИКЕ РЕАКЦИИ ОКСИЭТИЛИРОВАНИЯ. О МАКСИМУМЕ СКОРОСТИ
ЗВУКА В ВОДЕ
Стуль Б.Я.
ООО «НПП «НефтеСервисКомплект» e-mail: [email protected]
Объектами исследования были спирты ^-^(включительно), С10 и вода. Температура для спиртов была в пределах 60-180 °С, для воды 90-150°С. Давление 1,4 МРа.
Реакция оксиэтилирования спиртов может быть представлена следующей схемой
Это необратимая последовательная по спирту реакция, которая может иметь много стадий, но в данном случае речь, в основном, идёт о первой стадии реакции, характеризуемой константой скорости к0набл.
Из литературных данных известно, что скорость этой реакции в условиях основного катализа на начальном участке для первичных спиртов нормального строения имеет первые порядки по концентрациям оксида этилена и катализатора. Ожидаемый также первый порядок по концентрации спирта не наблюдается. Это связывают с ассоциацией чаямолекул спирта за счёт образования водородных связей.
В результате наших исследований удалось показать [1,2], что скорость реакции оксиэтилирования данных спиртов, которые как известно, существуют в виде линейных цепочечных ассоциатов, имеет первый порядок не по концентрации мономерных молекул спирта, а по концентрации этих ассоциатов. Для проточного реактора идеального смешения уравнение имеет вид (1)
W = (Со° - Со)/т = ко, набл. Ск Со (Сс°- пС1) (1)
где все обозначения понятны, а п-зависящая от температуры и концентрации спирта константа, которая представляет из себя число молекул спирта в линейном цепочечном спиртовом ассоциате.
Таким образом исследуя кинетику реакции оксиэтилирования спиртов, наряду с кинетическими параметрами реакции, можно находить параметры ассоциации спиртов, их температурные зависимости, поведение в растворителях, структурные переходы и т. д.
Для спиртов С1 и С10 наблюдается изменение трендов температурных зависимостей параметра п, что соответствует изменению трендов температурных зависимостей ряда физико-химических и спектральных свойств этих спиртов.
Для гидрофобных спиртов С4-С7 с ростом температуры параметр п уменьшается. Для гидрофильных спиртов и воды параметр п увеличивается с ростом температуры. Для воды это явление позволяет понять, почему скорость звука в воде имеет максимум при t ~ 70-80°С.
Литература:
1. Стуль Б.Я. //Журнал физической химии. Кинетика реакции оксиэтилирования н-деканола с учётом влияния ассоциации. Т. 90. №4. С. 532-538 (2016).
2. Стуль Б.Я. //Журнал физической химии. Кинетика реакции оксиэтилирования метанола с учётом влияния ассоциации. Т. 94. № 3. С. 411 - 417 (2020).
