Нестехиометрическая модель описания изотерм физико-химических свойств бинарных смесей неэлектролитов (90,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Прогнозирование физико-химических свойств бинарных систем является важной задачей физикохимии растворов, решение которой является шагом к пониманию свойств многокомпонентных систем. Существующие теории растворов предоставляют ряд моделей описания концентрационного хода изотерм, среди которых выделяются квазихимические модели, наделяющие универсальные (ван-дер-ваальсовы) взаимодействия стехиометрией, несвойственной их природе. Многие модели в значительной мере запараметризованы и имеют в своей основе небесспорные положения, связанные с описанием различных свойств веществ (или молекул) на основе принципа скалярной аддитивности этих свойств по образующим молекулу фрагментам. Широкое распространение в интерпретации свойств жидкостей и эффектов универсальной сольватации получил континуальный подход. Однако, использование этого подхода все больше убеждает исследователей в ограниченности его возможностей. Количественное объяснение на основе континуальной модели (включая ее различные модификации) такой фундаментальной характеристики вещества как температура кипения, приводимой в справочной литературе среди 3−5 самых основных его характеристик, также встречает трудности. Таким образом, анализ современного состояния теории физикохимии растворов указывает на необходимость поиска новых моделей, которые бы связали энергию межмолекулярного взаимодействия с макро - и микрохарактеристиками среды. Поэтому диссертационная работа, посвященная разработке новой нестехиометрической модели описания изотерм физико-химических свойств бинарных смесей неэлектролитов, представляется актуальной. Целью работы является разработка нестехиометрической модели описания изотерм физико-химических свойств бинарных смесей неэлектролитов. Научная новизна и практическая значимость работы. Разработана и апробирована новая нестехиометрическая модель описания изотерм физико-химических свойств бинарных смесей неэлектролитов. На основе этой модели дано количественное объяснение неидеальности изотерм физико-химических свойств бинарных конденсированных систем и крайней степени проявления этой неидеальности − синергетическим эффектам. В отличие от известных моделей Редлиха-Кистера и Хванга (Hwang), являющихся, своего рода, полиномиальными лекалами для описания экспериментальных изотерм, разработанная модель позволяет разложить изотерму на составляющие, идентифицируемые как вклады процессов структурирования и взаимного деструктурирования компонентов. Впервые для объяснения эффекта синергизма в свойствах бинарных смесей введено понятие "гипотетического гомоморфа" вещества и предложен способ расчета его физико-химического свойства. Заложенный в основу разработанной модели подход к количественному выделению структурирующей, гомоморфной и деструктурирующей составляющих изотерм 3

Стр.3

свойств бинарных систем может быть использован для обоснования выбора исходных компонентов при создании бинарных систем с заданными свойствами. Предложенная модель может быть использована также для предсказания температурных зависимостей физико-химических свойств бинарных систем. Разработанная модель и полученные при ее использовании результаты могут найти применение как в теоретических областях физической химии (теория растворов), химической синергетики, наук о материалах, так и в решении широкого круга прикладных задач, связанных с разработкой стратегии поиска и создания новых композиционных материалов, каталитических систем, используемых в различных отраслях промышленности. Предложен фракционно-межфазнотензиометрический метод анализа углеводородных техногенных смесей, позволяющий определять групповой углеводородный состав и содержание оксигенатных добавок. Личное участие автора. Автор лично проанализировал и обобщил литературные данные по рассматриваемой проблеме. Он принимал активное участие в разработке нестехиометрической модели и ее апробации. Им получена основная часть экспериментальных данных, проведено обсуждение и обобщение результатов и сформулированы основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся: 1. Нестехиометрическая модель описания изотерм физико-химических свойств бинарных смесей неэлектролитов. 2. Установленная взаимосвязь коэффициентов модели с молекулярными характеристиками компонентов бинарных смесей ван-дер-вальсовых жидкостей. 3. Использование нестехиометрической модели в градуировке межфазнотензиометрического метода определения содержания метил-трет-бутилового эфира в многокомпонентных углеводородных системах. 4. Межфазнотензиометрический метод определения группового углеводородного состава светлых нефтепродуктов. 5. Обоснование введения понятия «гипотетического гомоморфа» и характеристик неидеальности гомоморфной составляющей изотерм. 6. Способ интерпретации синергетических эффектов в изотермах физикохимических свойств бинарных систем и отклонений от закона Рауля. Апробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены на VII Международной конференции по интенсификации нефтехимических процессов (Нижнекамск, 2005 г.), Всероссийском симпозиуме "Эффекты среды и процессы комплексообразования в растворах" (Красноярск, 2006 г.), III Международной научной конференции "Теоретическая и экспериментальная химия" (Караганда, 2006 г.), I Региональной конференции молодых ученых "Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем" (Крестовские чтения) (Иваново, 2006 г.), III Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (ФАГРАН-2006) (Воронеж, 2006 г.), XVI Международной конференции по химической термодинамике в России (RCCT 2007) (Суздаль, 2007 г.), 4

Стр.4