From Chemistry Towards Technology Step-By-Step From Chemistry Towards Technology Step-By-Step От химии к технологии шаг за шагом 2782-1900 81558 10.52957/27821900_2023_01_64 Научные статьи Scientific articles Научные статьи Thermodynamics of butadiene-1,3 dissolution processes in aqueous-ammonia solutions Термодинамика процессов растворения бутадиена-1,3 в водно-аммиачных растворах Смирнова Елена Алексеевна Smirnova Elena Alekseevna

кандидат химических наук;

candidate of chemical sciences;

 Ярославский государственный технический университет Yaroslavl State Technical University 23 03 2023 23 03 2023 4 1 64 69 18 01 2023 21 03 2023 https://chemintech.ru/en/nauka/article/81558/view

Изучена термодинамика процесса растворения бутадиена-1,3 в водно-аммиачных растворах нитрата калия в интервале температур 20-80 °С. На основании полученных данных было установлено, что растворимость бутадиена-1,3 в водно-аммиачных растворах подчиняется закону Генри. Показано, что нитрат калия оказывает высаливающее действие на растворимость бутадиена-1,3, который уменьшается с повышением температуры. Добавление аммиака к воде и водным растворам нитрата калия увеличивает растворимость бутадиена-1,3. Определены термодинамические функции процесса растворения бутадиена-1,3 и термодинамические характеристики гидратированного углеводорода в водно-аммиачных растворах нитрата калия. Увеличение теплоты растворения бутадиена-1,3 в водно-аммиачном растворе нитрата калия подтверждает предположение об образовании водородной связи между атомами водорода молекулы аммиака и π-электронами бутадиена-1,3. Сравнение численных значений термодинамических функций процесса растворения бутадиена-1,3 и 2-метилпропена показало, что с увеличением степени ненасыщенности молекулы увеличивается как изменение энтальпии, так и изменение энтропии.

Изучена термодинамика процесса растворения бутадиена-1,3 в водно-аммиачных растворах нитрата калия в интервале температур 20-80 °С. На основании полученных данных было установлено, что растворимость бутадиена-1,3 в водно-аммиачных растворах подчиняется закону Генри. Показано, что нитрат калия оказывает высаливающее действие на растворимость бутадиена-1,3, который уменьшается с повышением температуры. Добавление аммиака к воде и водным растворам нитрата калия увеличивает растворимость бутадиена-1,3. Определены термодинамические функции процесса растворения бутадиена-1,3 и термодинамические характеристики гидратированного углеводорода в водно-аммиачных растворах нитрата калия. Увеличение теплоты растворения бутадиена-1,3 в водно-аммиачном растворе нитрата калия подтверждает предположение об образовании водородной связи между атомами водорода молекулы аммиака и π-электронами бутадиена-1,3. Сравнение численных значений термодинамических функций процесса растворения бутадиена-1,3 и 2-метилпропена показало, что с увеличением степени ненасыщенности молекулы увеличивается как изменение энтальпии, так и изменение энтропии.

 термодинамические характеристики бутадиен 1 3 растворимость водно-аммиачные растворы нитрат калия высаливание коэффициенты Генри

Смирнова Е.А. Устойчивость комплексных соединений ионов серебра (I) и меди (I) с ненасыщенными углеводородами и аммиаком // От химии к технологии шаг за шагом. 2020. Т. 1, вып. 1. С. 57-62. DOI: 10.52957/27821900_2020_01_56. URL: http://chemintech.ru/index.php/tor/2020tom1n1 Smirnova E.A. Ustoychivost' kompleksnyh soedineniy ionov serebra (I) i medi (I) s nenasyschennymi uglevodorodami i ammiakom // Ot himii k tehnologii shag za shagom. 2020. T. 1, vyp. 1. S. 57-62. DOI: 10.52957/27821900_2020_01_56. URL: http://chemintech.ru/index.php/tor/2020tom1n1 Смирнова Е.А., Латыпова О.И., Побегалова Д.Н. Изучение растворимости ненасыщенных углеводородов в водных и водно-аммиачных растворах электролитов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2008. Т. 51, вып. 8. С. 22-24. Smirnova E.A., Latypova O.I., Pobegalova D.N. Izuchenie rastvorimosti nenasyschennyh uglevodorodov v vodnyh i vodno-ammiachnyh rastvorah elektrolitov // Izv. vuzov. Himiya i him. tehnologiya. 2008. T. 51, vyp. 8. S. 22-24. Мазунин С.А., Чечулин В.Л. Высаливание как физико-химическая основа малоотходных способов получения фосфатов калия и аммония. Пермь: ПГНИУ, 2012. 114 с. Mazunin S.A., Chechulin V.L. Vysalivanie kak fiziko-himicheskaya osnova maloothodnyh sposobov polucheniya fosfatov kaliya i ammoniya. Perm': PGNIU, 2012. 114 s. Мазунин С.А., Панасенко В.А., Зубарев М.П., Мазунина Е.Л. Изучение растворимости в системе Na+, NH4+/HCO3-, Cl- - H2O при 15, 20, 25 и 30 °С // Журнал неорганической химии. 1999. Т. 44, № 6. С. 999–1007. Mazunin S.A., Panasenko V.A., Zubarev M.P., Mazunina E.L. Izuchenie rastvorimosti v sisteme Na+, NH4+/HCO3-, Cl- - H2O pri 15, 20, 25 i 30 °S // Zhurnal neorganicheskoy himii. 1999. T. 44, № 6. S. 999–1007. Луцык А.И., Рудаков Б.Е., Гундилович Г.Г. Растворимость углеводородов в системе вода - азотная кис-лота // Укр. хим. журнал. 1992. Т.58, № 8. С. 646-650. Lucyk A.I., Rudakov B.E., Gundilovich G.G. Rastvorimost' uglevodorodov v sisteme voda - azotnaya kis-lota // Ukr. him. zhurnal. 1992. T.58, № 8. S. 646-650. Мочалин В.Н. Термодинамика растворения неэлектролитов в системах вода – уксусная кислота и вода – серная кислота: автореф. дис. … канд. хим. наук: 02.00.04. Донецк, 2000. 20 с. Mochalin V.N. Termodinamika rastvoreniya neelektrolitov v sistemah voda – uksusnaya kislota i voda – sernaya kislota: avtoref. dis. … kand. him. nauk: 02.00.04. Doneck, 2000. 20 s. Миргород Ю.А. Фазовый переход жидкость - жидкость в водных растворах н-углеводородов и амфифи-лов // Письма в журнал технической физики. 2010. Т. 36, № 19. C. 37-43. Mirgorod Yu.A. Fazovyy perehod zhidkost' - zhidkost' v vodnyh rastvorah n-uglevodorodov i amfifi-lov // Pis'ma v zhurnal tehnicheskoy fiziki. 2010. T. 36, № 19. C. 37-43. Миргород Ю.А. Термодинамический анализ структуры водных растворов углеводородов С12-С18 // Журнал структ. химии. 2009. Т. 50, № 3. С. 478-492. Mirgorod Yu.A. Termodinamicheskiy analiz struktury vodnyh rastvorov uglevodorodov S12-S18 // Zhurnal strukt. himii. 2009. T. 50, № 3. S. 478-492. Buchanan P., Aldiwan N., Soper A. K., Creek J.L., Koh C.A. Decreased structure on dissolving methane in water // Chem. Phys. Lett. 2005. Vol. 415, no. 1. Р. 89-93. DOI: 10.1016/j.cplett.2005.08.064. Buchanan P., Aldiwan N., Soper A. K., Creek J.L., Koh C.A. Decreased structure on dissolving methane in water // Chem. Phys. Lett. 2005. Vol. 415, no. 1. R. 89-93. DOI: 10.1016/j.cplett.2005.08.064. Tsonopoulos C. Thermodynamic analysis of the mutual solubilities of normal alkanes and water // Fluid Phase Equilibria. 1999. Vol. 156. P. 21-33. DOI: 10.1016/S0378-3812(99)00021-7. Tsonopoulos C. Thermodynamic analysis of the mutual solubilities of normal alkanes and water // Fluid Phase Equilibria. 1999. Vol. 156. P. 21-33. DOI: 10.1016/S0378-3812(99)00021-7. Миргород Ю.А. Полиаморфный переход жидкость - жидкость в водных растворах н-углеводородов и ПАВ: оценка энтальпия, изотермической сжимаемости и внутреннего давления // Изв. Юго-Западного гос. ун-та. Сер. Техника и технологии. 2014. № 3. С. 91-98. Mirgorod Yu.A. Poliamorfnyy perehod zhidkost' - zhidkost' v vodnyh rastvorah n-uglevodorodov i PAV: ocenka ental'piya, izotermicheskoy szhimaemosti i vnutrennego davleniya // Izv. Yugo-Zapadnogo gos. un-ta. Ser. Tehnika i tehnologii. 2014. № 3. S. 91-98. Siva Prasad V., Rajagopal E., Manohara Murthy N. Thermodynamic properties of ternary mixtures containing water, 2-ethoxyethanol, and t-butanol at 298.15 K // Russian Journal of Physical Chemistry. 2010. Vol. 84. Р. 2211-2216. DOI: 10.1007/S10973-005-0651-4. Siva Prasad V., Rajagopal E., Manohara Murthy N. Thermodynamic properties of ternary mixtures containing water, 2-ethoxyethanol, and t-butanol at 298.15 K // Russian Journal of Physical Chemistry. 2010. Vol. 84. R. 2211-2216. DOI: 10.1007/S10973-005-0651-4. Dougan L., Bates S.P., Hargreaves R., Fox J.P. Methanol-water solutions: a bi-percolating liquid mixture // J. Chem. Phys. 2004. Vol. 121. Р. 6456-6462. DOI: 10.1063/1.1789951. Dougan L., Bates S.P., Hargreaves R., Fox J.P. Methanol-water solutions: a bi-percolating liquid mixture // J. Chem. Phys. 2004. Vol. 121. R. 6456-6462. DOI: 10.1063/1.1789951. Petersen C. Tielrooij K.-J., Bakker H. J. Strong temperature dependence of water reorientation in hydrophobic hydration shells // J. Chem. Phys. 2009. Vol. 130(21). 214511. DOI: 10.1063/1.3142861. Petersen C. Tielrooij K.-J., Bakker H. J. Strong temperature dependence of water reorientation in hydrophobic hydration shells // J. Chem. Phys. 2009. Vol. 130(21). 214511. DOI: 10.1063/1.3142861. Alexander S. Lyons, Jr. and Steven W. Rick. Simulations of water and hydrophobic hydration using a neural network potential // Chemical Physics. 2021. No. 7. 11 р. DOI: org.10.48550/arXiv.2101.02754. URL: https://arxiv.org/pdf/2101.02754.pdf Alexander S. Lyons, Jr. and Steven W. Rick. Simulations of water and hydrophobic hydration using a neural network potential // Chemical Physics. 2021. No. 7. 11 r. DOI: org.10.48550/arXiv.2101.02754. URL: https://arxiv.org/pdf/2101.02754.pdf Shiraga K., Suzuki T., Kondo N., Ogawa Y. Hydration and hydrogen bond network of water around hydrophobic surface investigated by terahertz spectroscopy // J. Chem. Phys. 2014. Vol. 141(23). 235103. DOI: org/10.1063/1.4903544. Shiraga K., Suzuki T., Kondo N., Ogawa Y. Hydration and hydrogen bond network of water around hydrophobic surface investigated by terahertz spectroscopy // J. Chem. Phys. 2014. Vol. 141(23). 235103. DOI: org/10.1063/1.4903544.