Самодиффузия и молекулярная ассоциация в бинарной системе циклогексан – метанол при температурах 298 и 323 К

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования самодиффузии в бинарной системе циклогексан – метанол методом спинового эха 1H ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля при температурах 298 К (в области ограниченной смешиваемости) и 323 К (во всем составе смешанного растворителя). Согласно полученным данным, концентрационные зависимости коэффициентов самодиффузии циклогексана увеличиваются с ростом концентрации метанола. Однако концентрационные зависимости коэффициентов самодиффузии метанола имеют минимумы. Вместе с тем, согласно данным спектроскопии 1H ЯМР, наблюдается уменьшение величины химического сдвига протонов OH-группы в молекуле метанола с ростом концентрации циклогексана и температуры, что указывает на уменьшение степени самоассоциации метанола в системе. В рамках уравнения Стокса – Эйнштейна проведена оценка степени влияния молекулярной ассоциации на самодиффузию метанола в бинарной системе. Показано, что концентрационные зависимости относительного эффективного гидродинамического радиуса метанола имеют максимумы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Голубев

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vag@isc-ras.ru
Россия, Иваново

Список литературы

  1. Price W.S. NMR Studies of Translational Motion: Principles and Applications. Cambridge University Press: Cambridge, 2009. 393 p.
  2. Weingärtner H., Holz M. // Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C. 2002. V. 98. P. 121.
  3. Poling B.E., Prausnitz J.M., O’Connell J.P. The properties of gases and liquids. Fifth edition. McGRAW-HILL, 2001.
  4. Waldeck A.R., Kuchel P.W., Lennon A.J., Chapman B.E. // Prog. NMR Spectrosc. 1997. V. 30. P. 39.
  5. Blokhina S.V., Volkova T.V., Golubev V.A. et al. // Mol. Pharm. 2017. V. 14. P. 3381.
  6. Wolff L., Jamali S.H., Becker T.M. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. P. 14784.
  7. Prigogine I. The Molecular Theory of Solutions. North-Holland Publishing Company, Amsterdam, 1957.
  8. Golubev V.A., Gurina D.L., Kumeev R.S. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2018. V. 92. P. 75.
  9. Gurina D.L., Golubev V.A. // Res. Chem. 2022. V. 4. 100673.
  10. Golubev V.A., Kumeev R.S., Gurina D.L. et al. // J. Mol. Liq. 2017. V. 241. P. 922.
  11. Golubev V.A. // J. Mol. Liq. 2018. V. 264. P. 314.
  12. Golubev V.A., Gurina D.L. // J. Mol. Liq. 2019. V. 283. P. 1.
  13. Golubev V.A., Gurina D.L. // Rus. J. Phys. Chem. A. 2019. V. 93. P. 447.
  14. Голубев В.А., Гурина Д.Л. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. С. 247.
  15. Miyano Y., Hayduk W. // J. Chem. Eng. Data. 1993. V. 38. P. 277.
  16. Waldner P., Gamsjager H. // J. Solution Chem. 2000. V. 29. P. 505.
  17. Matsuda H., Ochi K., Kojima K. // J. Chem. Eng. Data. 2003. V. 48. P. 184.
  18. Ballaro’ S., Maisano G., Migliardo P., Wanderlingh F. // Phys. Rev. A. 1972. V. 6. P. 1633.
  19. Behrends R., Kaatze U., Schach M. // J. Chem. Phys. 2003. V. 119. P. 7957.
  20. Berg R.F., Moldover M.R. // J. Chem. Phys. 1988. V. 89. P. 3694.
  21. Brunet J., Gubbins K.E. // Trans. Faraday Soc. 1969. V. 65. P. 1255.
  22. Campbell A.N., Anand S.C. // Canadian J. Chem. 1972. V. 50. P. 1109.
  23. El Hammami N., Bouanz M., Toumi A. // Fluid Phase Equilibria. 2014. V. 384. P. 25.
  24. Berg R.F., Moldover M.R. // Intern. J. of Thermophysics. 1986. V. 7. P. 675.
  25. Kratochwill A. // Zeitschrift für Physikalische Chemie. 1980. V. 120. P. 165.
  26. Story M.J., Turner J.C.R. // Trans. Faraday Soc. 1969. V. 65. P. 1523.
  27. Janzen T., Zhang S., Mialdun A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. V. 19. P. 31856.
  28. Guevara-Carrion G., Janzen T., Muñoz-Muñoz Y.M. et al. // J. Chem. Phys. 2016. V. 144. P. 124501.
  29. Lapeira E., Gebhardt M., Triller T. et al. // J. Chem. Phys. 2017. V. 146. 094507.
  30. Janzen T., Vrabec J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. P. 16508.
  31. Eslamian M., Saghir M.Z. // J. Non-Equilibrium Thermodynamics. 2012. V. 37. P. 329.
  32. El Hammami N., Bouanz M., Toumi A. // Indian J. Pure and Applied Phys. 2018. V. 56. P. 461.
  33. Tominaga T., Tenma S., Watanabe H. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1996. V. 92. P. 1863.
  34. Cebe M., Kaltenmeier D., Hertz H.G. // J. Chim. Phys. 1984. V. 81. P. 7.
  35. Holz M., Weingartner H. // J. Magnetic Res. 1991. V. 92. P. 115.
  36. Bellaire D., Kiepfer H., Münnemann K., Hasse H. // J. Chem. Eng. Data. 2020. V. 65. P. 793.
  37. Kamei Y., Oishi Y. // Bull. Chem. Soc. Japan. 1972. V. 45. P. 2437.
  38. Sarolea-Mathot L. // Trans. Faraday Soc. 1953. V. 49. P. 8.
  39. Durov V.A., Shilov I.Yu. // J. Mol. Liq. 2001. V. 92. P. 165.
  40. Durov V.A., Tereshin O.G., Shilov I.Yu. // J. Mol. Liq. 2004. V. 110. P. 69.
  41. Macchioni A., Ciancaleoni G., Zuccaccia C., Zuccaccia D. // Chem. Soc. Rev. 2008. V. 37. P. 479.
  42. Czeslik C., Jonas J. // Chem. Phys. Letters. 1999. V. 302. P. 633.
  43. Cabrita E.J., Berger S. // Magn. Reson. Chem. 2001. V. 39. P. 142.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Концентрационные зависимости коэффициентов самодиффузии компонентов в бинарной системе метанол – циклогексан при температурах 298, 323 и 333 K ( – мольная доля циклогексана).

Скачать (119KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Концентрационные зависимости коэффициентов самодиффузии компонентов в бинарных системах метанол – циклогексан при температурах 298 и 323 K и метанол – тетрахлорметан при температуре 298 K; – мольная доля циклогексана или тетрахлорметана.

Скачать (103KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Концентрационные зависимости химических сдвигов протонов OH-группы метанола и протонов в молекуле циклогексана относительно CH3-группы метанола при температурах 298 и 323 K; – мольная доля циклогексана.

Скачать (83KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Концентрационные зависимости относительного эффективного гидродинамического радиуса метанола в бинарной системе метанол – циклогексан при температурах 298, 323 и 333 K; – мольная доля циклогексана.

Скачать (76KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024