RU  |  EN

ISSN  1684-792X

Выпуски по годам:


Разделы и рубрики:

Выпуск 47

МАТЕМАТИКА И ФИЗИКА

УДК: 536.17:622.276

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В РАСТВОРАХ ВОДА-СПИРТ

БАЗАЕВ Эмиль Ахмедович


По экспериментальным данным о p , ρ , T ,х -зависимостях воды, спиртов (метанол, этанол, н-пропанол) и их двойных растворов состава 0.2, 0.5, 0.8 мольных долей спирта ( х ) в двухфазном, однофазном, околокритическом и сверхкритическом состояниях определены параметры точек фазовых превращений и критического состояния. Полученные данные термодинамической поверхности ( p , ρ , T ) х вдоль пространственной кривой сосуществования жидкой и паровой фаз описаны полиномиальным уравнением вида QUOTE , где ω = ρ/ρ к , τ = Т/Т к , с погрешностью не более 1.5%. Для описания зависимости плотности от температуры на кривой сосуществования и в критической области использованы скейлинговые уравнения вида QUOTE При значении критического показателя β 0 = 0.365±0.002 и значениях амплитуды В 0 = (1.2–2.4)±0.01 величина относительной погрешности составляет 2–3% (в зависимости от состава раствора и числа атомов углерода молекулы спирта).

Ключевые слова: концентрация; concentration; критические показатели; температура; давление; плотность; мольные доли; компонент; фаза; фазовое равновесие; амплитуда; параметр порядка; приведенные параметры; кривая сосуществования; рабочее вещество; теплоноситель; растворитель; экстракция; фактор сжимаемости; скейлинговое уравнение; temperature; pressure; density; molar fractions of the component; phase; phase equilibrium; amplitude of order parameter; critical exponents; given parameters; coexistence curve; working medium coolant; solvent extraction; compressibility factor; scaling equation.

Страницы: 29 - 40

Поступила в редакцию: 15.03.2012 г.

Список литературы:

  • Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Статистическая физика. Ч. 1. 3-е изд. М., 1976.
  • Кириллин В.А., Шейндлин А.Е. Исследование термодинамических свойств веществ. М.: Госэнергоиздат, 1963.
  • Стенли Г. Фазовые переходы и критические явления. М.: Мир, 1973. 419 с.
  • Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. 3-е изд. / пер. с англ.; под ред. Б.И. Соколова. Л.: Химия, 1982. 592 с.
  • Поташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктационная теория фазовых переходов. 2-е изд., перераб. М.: Наука, 1982. 382 с.
  • Анисимов М.А. Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах. М.: Наука, 1987. 271 с.
  • Новиков И.И. О возможности построения единого уравнения состояния системы жидкость – газ на основе закономерностей теории критических явлений // Докл. АН СССР. 1994. Т. 335. № 3. С. 308.
  • Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии: в 2 ч. Ч. 1. М.: Мир, 1989. 304 с.
  • Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии: в 2 ч. Ч. 2. М.: Мир, 1989. 360 с.
  • Калафати Д.Д., Рассказов Д.С., Петров Е.К. Экспериментальное исследование p,v,T-зависимости этилового спирта // Теплоэнергетика. 1967. Т. 14. С. 77–81.
  • Мамедов И.А., Алиев А.А. Исследование уравнения состояния водных растворов спиртов // ТВТ. 1984. № 7. С. 54–58.
  • Голубев И.Ф., Васильковская Т.Н., Золин В.С. Экспериментальное исследование плотности алифатических спиртов в широком диапазоне температур и давлений // ИФЖ. 1980. Т. 38. С. 399–401.
  • Козлов А.Д. Метанол: Уравнения для расчета теплофизических свойств / Рос. центр стандартизации, информатизации и сертификации материалов. М., 2002.
  • Зубарев В.Н., Прусаков П.Г., Сергеев Л.В. Теплофизические свойства метилового спирта / ГСССД. М., 1973.
  • Bich E., Ramsdorf M., Opel G. Zweite Virialkoeffizienten von Ethanol // Z. Chemie Phys. Leipzig. 1984. Vol. 265. № 2. S. 401–404.
  • Lydersen A.L., Tsochev V. Critical Temperatures and Pressures and High Temperature Vapor Pressures of Seven Alcohols // Chem. Eng. Technol. 1990. Vol. 13. P. 125–130.
  • K.M. de Reuck, Craven R.J.B. Methanol. International Thermodynamic Tables of the Fluid State-12. Blackwell Scientific. Oxford, 1993.
  • Aliev M.M., Magee J.W., Abdulagatov I.M. PVTx and Isochoric Heat Capacity Measurements for Aqueous Methanol Solutions // Int. J. Thermophys. 2003. Vol. 24. P. 1527–1551.
  • Straty G.C., Palavra A.M.F., Bruno T.J. PVT properties of methanol at temperatures to 300 degrees // Int. J. Thermophys. 1986. Vol. 7. P. 1077–1089.
  • Никитин Е.Д. Критические свойства термонестабильных веществ: методы измерений, некоторые результаты, корреляции // ТВТ. 1998. Т. 36. № 2. С. 332.
  • Попов В.Н., Малов Б.А. // Тр. МЭИ. М., 1972. С. 129–133.
  • Osada O., Sato M., Uematsu M. Thermodynamic properties of {xCH3OH+(1-x)H2O} with x = (1.0000 and 0.4993) in the temperature range from 320 K to 420 K at pressures up to 200 MPa // J. Chem. Thermodyn. 1999. Vol. 31. P. 451–464.
  • Агаев Н.А., Пашаев А.А., Керимов А.М. Экспериментальное определение плотности водных растворов этилового спиртва при высоких давлениях и различных температурах // ЖФХ. 1974. № 48. C. 1616.
  • Xiao C., Bianchi H., Tremaine P.R. Excess molar volumes and densities of (methanol + water) at temperatures between 323 K and 573 K and pressures of 7.0 MPa and 13.5 MPa // J. Chem. Thermodyn. 1997. Vol. 29. P. 261–286.
  • Сафаров Дж.Т., Шахвердиев А.Н. Исследование теплофизических свойств растворов этиловый спирт – вода // ТВТ. 2001. Т. 39. № 3. С. 424–429.
  • Shahverdiyev A.N., Safarov J.T. P-ρ-T and Ps-ρs-Ts properties of methanol – water and n-propanol – water solutions in wide range of state parameters // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. Vol. 4. P. 979.
  • Barr-David F., Dodge B.F. Vapor-liquid equilibrium at high pressures. The systems ethanol –water and 2-propanol-water // J. Chem. Eng. Data. 1959. Vol. 4. P. 107–121.
  • An apparatus for vapor-liquid equilibrium at elevated temperatures and pressures and selected results for the water-ethanol and methanol – ethanol systems / V. Niesen, A.M.F. Palavra, A.J. Kidney, V.F. Yesavage // Fluid Phase Equilibria. 1986. Vol. 31. P. 283–298.
  • Griswold J., Haney J.D., Klein V.A. Ethanol-Water System. Vapor-Liquid Properties at High Pressures // Ind. Eng. Chem. 1943. Vol. 35. P. 666–672.
  • Marshal W.L., Jones E.V. Liquid-Vapor Critical Temperatures of Several Aqueous-Organic and Organic-Organic Solution Systems // J. Inorg. Nucl. Chem. 1974. Vol. 36. P. 2319–2323.
  • Wormald C.J., Yerlett T.K. Molar enthalpy increments for (0.5 H2O+0.5 CH3OH) at temperatures up to 573.2 K and pressures up to 13.0 MPa // J. Chem. Thermodyn. 2000. Vol. 32. P. 97–105.
  • Hyncica P., Hnedkovsky L., Cibulka I. Partial molar volumes of organic solutes in water. Methanol(aq), ethanol (aq), 1-propanol(aq), and 2- propanol(aq) at 298.15 K to 573.15 K and at pressures up to 30 MPa // J. Chem. Thermodyn. 2004. Vol. 36. N 12. P. 1095–1103.
  • Абдулагатов А.М., Степанов Г.В., Абдулагатов И.М. Критические свойства водных растворов. Ч. 1. Экспериментальные данные // Теплоэнергетика. 2008. № 8. С. 72.
  • Абдулагатов А.М., Степанов Г.В., Абдулагатов И.М. Критические свойства водных растворов. Ч. 2 // Теплоэнергетика. 2008. № 9. С. 70.
  • Термические свойства системы вода – этанол в около- и сверхкритическом состояниях / А.А. Абдурашидова, А.Р. Базаев, Э.А. Базаев, А.М. Абдулагатов // ТВТ. 2007. Т. 45. № 2. С. 208–216.
  • Абдурашидова А.А., Базаев А.Р. Термические свойства водного раствора метанола состава 0.5 мол. доли в широком интервале параметров состояния // Физика. НАН Азербайджана. 2007. Т. 13. № 1–2. С. 68–70.
  • Базаев Э.А., Базаев А.Р., Абдурашидова А.А. Экспериментальное исследование критического состояния водных растворов алифатических спиртов // ТВТ. 2009. Т. 47. № 2. С. 215.
  • Базаев Э.А., Базаев А.Р. Термодинамические свойства бинарных смесей технологически важных веществ в околокритическом и сверхкритическом состоянии // Журнал СКФ-ТП. 2010. T. 5. № 3. С. 15–31.
  • Базаев А.Р. Р,v,T,x-измерения и термодинамические свойства водных растворов углеводородов в сверхкритических условиях: дис. … д-ра тех. наук. Махачкала: Институт проблем геотермии ДНЦ РАН, 1997. 264 с.
  • Мюнстер А. Химическая термодинамика. Изд. 2-е, стер. М.: Едиториал УРСС, 2002. 296 с.
  • Шиманский Ю.И., Шиманская Е.Т. Расширенное масштабное уравнение для параметра порядка бензола в области фазового равновесия жидкость – пар // ЖФХ. 1996. Т. 70. № 3. С. 443.
  • Шиманская Е.Т., Олейникова А.В., Шиманский Ю.И. Форма кривой сосуществования вблизи критической точки неона и дейтерводорода // Физика низких температур. 1990. Т. 16. № 11. С. 1377–1382.
  • Шиманская Е.Т., Шиманский Ю.И., Олейникова А.В. О критическом индексе β кривой сосуществования азота // ЖФХ. 1992. Т. 66. № 4. С. 1054–1061.
  • Alekhin A.D. Critical indices for systems of different space dimensionality // Journal of Molecular Liquids. 2005. Vol. 120. P. 43–45.

Скачать полный текст


Вернуться к оглавлению выпуска