КРИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЯЖЕЛЫХ НОРМАЛЬНЫХ

АЛКАНОВ ДО C60H122

,

Институт теплофизики УрО РАН, Россия, Екатеринбург 620016, ул. Амундсена, 107а. *****@***ru

Нормальные алканы CnH2n+2, начиная с ундекана (), термонестабильны в критической точке. Измерения критических свойств термонестабильных соединений могут быть проведены методами, обеспечивающими достаточно быстрый нагрев образца до критической температуры. Одним из таких методов является метод импульсного нагрева, разработанный нами ранее [1,2]. Метод основан на явлении перегрева жидкости. В исследуемую жидкость помещается проволочный зонд – платиновая проволока диаметром 20 мкм и длиной 1-3 см. Зонд разогревается импульсами электрического тока длительностью 10-1000 мкс до температуры спонтанного вскипания жидкости. Измеряется зависимость температуры спонтанного вскипания (достижимого перегрева) от давления. Линия достижимого перегрева жидкости, так же как бинодаль и спинодаль, заканчивается в критической точке. Таким образом, метод импульсного нагрева позволяет измерить критическую температуру и критическое давление вещества.

Измерения критической температуры и критического давления н-алканов с числом атомов углерода в молекуле , 44 и 60 были проведены при спонсорской поддержке Американского института инженеров-химиков (AIChE). Образцы н-алканов были приобретены у компаний Fluka и Aldrich. Перед измерениями критических параметров и после измерений чистота образцов определялась методом протонной магнитной спектроскопии (BRUKER AVANCE DRX 400). Содержание основного вещества не изменялось в процессе измерений критических свойств и составляло не менее 99.8%.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Была разработана новая схема расчета поправок к значениям критических параметров, которые получатся в ходе измерений методом импульсного нагрева. Ранее нами были измерены критические свойства н-алканов с числом атомов углерода от 19 до 36 [3]. Эти данные были пересчитаны с использованием новой схемы расчета поправок, чтобы согласовать между собой результаты, полученные в разные годы. Погрешность измерения критического давления для н-алканов C19H40-C60H122 оценивается нами в  МПа; погрешность измерения критической температуры равна  К для н-алканов C19H40-C30H62 и  К для алканов C36H74-C60H122.

Результаты измерений критических параметров н-алканов приведены на Рис.1. Данные для алканов с числом атомов углероды -18 взяты из обзора [4]. Критические свойства н-алканов мы рекомендуем рассчитывать по следующим уравнениям:

(1)

(2)

Форма Ур.(1) и (2) была предложена нами при рассмотрении свойств флюида, состоящего из цепных молекул [5]. Коэффициенты уравнений получены обработкой экспериментальных данных при . Уравнения (1) и (2) описывают экспериментальные данные для с погрешностью 0.29% и 3.65% для критической температуры и критического давления, соответственно.

Рис.1. Критическая температура и критическое давление нормальных алканов CnH2n+2 в зависимости от числа атомов углерода в молекуле n. ■ – данные Аброуза и Цонопулоса [4], ○ – настоящая работа, сплошные линии – расчет по ур.(1) и (2).

ЛИТЕРАТУРА

1.  E. D. Nikitin, P. A. Pavlov, P. V. Skripov. J. Chem. Thermodyn. 25 (1993) 869.

2.  Методика ГСССД МЭ 163-2010. Методика экспериментального определения критической температуры и критического давления индивидуальных веществ / , Павлов . научно-техн. центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия. М., 2010. – 31 с. Деп. в ФГУП «Стандартинформ» 16.06.2010. № 000а-2010кк.

3.  E. D. Nikitin, P. A. Pavlov, A. P. Popov. Fluid Phase Equilib. 141 (1997) 155.

4.  D. Ambrose, C. Tsonopoulos. J. Chem. Eng. Data 40 (1995) 531.

5.  , . ТВТ 38 (2000) 716.