Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах
Збережено в:
| Дата: | 1983 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
1983
|
| Назва видання: | Украинский химический журнал |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/182622 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах / Ю.А. Миргород // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 6. — С. 593-595. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-182622 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1826222022-01-12T01:26:28Z Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах Миргород, Ю.А. Неорганическая и физическая химия 1983 Article Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах / Ю.А. Миргород // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 6. — С. 593-595. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0041–6045 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/182622 541.12.03 ru Украинский химический журнал Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия |
| spellingShingle |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Миргород, Ю.А. Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах Украинский химический журнал |
| format |
Article |
| author |
Миргород, Ю.А. |
| author_facet |
Миргород, Ю.А. |
| author_sort |
Миргород, Ю.А. |
| title |
Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах |
| title_short |
Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах |
| title_full |
Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах |
| title_fullStr |
Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах |
| title_full_unstemmed |
Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах |
| title_sort |
предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
1983 |
| topic_facet |
Неорганическая и физическая химия |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/182622 |
| citation_txt |
Предсказание констант связывания солюбилизата с дифильными электролитами в мицеллярных растворах / Ю.А. Миргород // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 6. — С. 593-595. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT mirgorodûa predskazaniekonstantsvâzyvaniâsolûbilizatasdifilʹnymiélektrolitamivmicellârnyhrastvorah |
| first_indexed |
2025-07-16T01:30:15Z |
| last_indexed |
2025-07-16T01:30:15Z |
| _version_ |
1837765147217625088 |
| fulltext |
уДК 541.12.03
ПРЕДСКА3АНИЕ КОНСТАНТ связывхния
СОЛЮБИЛИЗАТА С ДИФИЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОЛИТАМИ
В МИЦЕЛЛЯРНЫХ РАСТВОРАХ
ю. А. Миргород
Свободная энергия ассоциации солюбилизата с дифильными электро
литами прямо пропорциональна суммарной длине цепи солюбилизата
идифильной молеку.пы [1]. Если известна такая зависимость для од
них систем, по ней можно предсказать константу связывания для род
ственных систем.
Для исследования выбраны объекты, которые можно сравнить с
известными данными по солюбилизации толуола в растворах алкилбен
золсульфонатов натрия [2] и n-алкилфенолов в растворах цетилтри
метиламмонийбромида (ЦТБ) [3]. Растворимость бензола и толуола
в мицеллярных водных растворах n-децилбензолсульфоната натрия
(ПДБС) была исследована методом турбидиметрии при 550, раствори ..
мость л-метилфевола в мицеллярных растворах децилтриметиламмо
нийбромида (ДТБ) и додецилтриметиламмонийбромида (ДДТБ)
методом спектрофотометрии при 250. ДТБ и ДДТБ синтезированы из
децилбромида, додецилбромида и триметиламина в этиловом спирте и
перекристаллизованы из этилового спирта. ПДБС получен по [4];
n-метилфенол- квалификации «х. ч.», Бензол и толуол перегнаны на
колонке с отбором средней фракции. Критическая концентрация ми
целлообразования ДТБ и ДДТБ, определенная кондуктометрически,
составляла 0,064 и 0,015 моль/л.
Константы связывания определяли по уравнению [5]
19(s/so - 1)= 19 l( +т 19 с, (1)
где 50 - растворимость бензола и толуола в воде при 550 (соответст
венно 0,025 и 0,015 моль/л); 5 - растворимость бензола и толуола в
растворах ПДБС; т - стехиометрический состав комплекса бензола
Сравнение вычисленных н экспериментальных значений
6а и 6йОn
Кооперативная система п
-АGвыч !-АGэксп
КДЖ/МОЛЬ
/
I
I / 2
1/
I I
I /
//
'/
Растворимость бензола (1) и толуола (2) в мицелляр
ных водных растворах n-децилбензолсульфоната нат- ~
рия. L"~t8
Бензол - ПДБС
Толуол - ПДБС
n-Метилфенол - ДТБ
n-Метнлфенол - ДДТБ
19,56
20,90
16,49
18,49
12,44
15,05
17,93
20,37
13,12
14,21
17,10
21,22
-......",...~------40
и толуола с ПДБС; с - концентрация ПДБС, моль/л; К - термодина
мическая константа образования комплекса при концентрации ПДБС,
равной 1 моль/л.
По значениям К 'вычислена свободная энергия связывания бензола
и толуола с ПДБС (таблица). Бензол и толуол с ПДБС в мицеллярном
растворе образуют комплекс состава 1 : 2 (рисунок).
Свободные энергии переноса n-метилфенола в мицеллярные раст ..
воры ДТБ и ДДТБ определяли, как в "[3] (см. таблицу). Для сравне-
УКРАИНСКИй ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ. 1983, Т. 49. .N'~ 6 3 - 3-249 593
ния по уравнению (1) обработаны экспериментальные данные раство
римости толуола в растворах гидротропов - алкилбензолсульфонатов
натрия [2]. Алкилбензолсульфонаты имеют разное строение алкильной
цепи, включая соединения с несколькими алкильными группами в бен
зольном кольце. Толуол и алкилбензолсульфонаты образуют комплекс
состава 1: 2. Необходимо знать зависимость ~G=f(n), для систем
толуол - алкилбензолсульфонаты она прямолинейна:
~a = 25,51- 1,94·n (кДж/моль), т = 8, п = 0,976, (2)
где n - общая эффективная длина цепи толуола и алкилбензолсульфо
натов; т - число членов регрессии.
Длина цепи бензольного кольца принята равной 3,5 метиленовых
групп. Эффективная. длина цепи получена делением Ван-дер-Ваальсо
вых объемов алкильных групп, бензольного кольца алкилбеНЗОЛ1СУЛЬ
фонатов и толуола на объем метиленовой группы 10,23 мл/моль [6].
Коэффициент корреляции далек от идеального. По-видимому, в данной
зависимости не учитывается гидрофобное взаимодействие внутри самих
алкильных групп, например метильных внутри изопропильного радика
ла или расположенных близко друг к другу в бензольном кольце, как
в положении 2, 4, 6. Вклад в свободную энергию ассоциации таких
групп ослаблен вследствие внутримолекулярного гидрофобного вза
имодействия. Так, выигрыш в свободной энергии ассоциации в резуль
татевнутримолекулярного гидрофобного взаимодействия между ме
тильными группами в положении 1,2 бензольного кольца по сравнению
с положением 1,4 при 200 может составлять 1,25 кДж/моль [7]. Для
таких случаев эффективную длину цепи необходимо уменьшить, однако
способов оценки такого уменьшения нет.
Наклон прямой уравнения (2) равен вкладу «общей» метиленовой
группы в свободную энергию ассоциации. Зная общую эффективную
длину цепи алкилбензолы - ПДБС, по уравнению (2) можно теоре
тически определить А-О и сравнить с полученными экспериментальными
данными (см. таблицу). Сходимость свободных энергий ассоциации,
определенных экспериментально и вычисленных С помощью коопера
тивного эффекта, хорошая. Уравнение (2) получено по данным раство
римости толуола в растворах ГИДрОТрОПО8, однако его можно применить
для предсказания констант связывания солюбилизата в мицеллярном
растворе ПДБС. Таким образом, между растворимостью в растворах
гидротропов и солюбилизацией нет различий. Это подтверждает, что
в растворах гидротропов и в мицелле алкилбенэолы находятся в одном
и том же гидрофобном окружении. Молекулы бензола и толуола не
проникают в ядро мицеллы ПДБС, поскольку 8.G на метиленовую
группу значительно меньше 2,9 кДж/моль, получаемых при переносе
метиленовой группы в ядро мицеллы.
Свободные энергии переноса л-алкилфенолов из воды' в мицеллы
ЦТБ (L\GnO) связаны с общей эффективной длиной алкильной цепи
кооперативной системы:
LlG~=2,18-1,22.n(КДЖ/моль), т=7, n=О,989. (3)
Эффективная длина цепи группы - СН2 (СI-Iз ) зN+ принята равной
цепи -СНз-группы вследствие внутримолекулярного гидрофобного вза
имодействия алкильных групп. Подставляя общую эффективную длину
цепи n-метилфенола, ДТБ и ДДТБ в уравнение (3), можно теоретиче..
еки определить Аб , n-метилфенола в мицеллы ДТБ и ДДТБ и полу
ченные данные сравнить с экспериментальными (см. таблицу).
Таким образом, оба подхода к солюбилизации (рассмотрение про
цесса как связывание солюбилизата с мицеллой или как распределение
солюбилизата между мицеллой и водой) дают возможность с помощью
кооперативного эффекта предсказать ее параметры. Данный метод
можно применять только в том случае, если солюбиливат и дифильный
электролит имеют один и тот же тип гидрофобного взаимодействия с
системами, данные для которых известны.
594 УКРАИНСКИй ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ. 1983. Т. 49. Л2 6
1. миргороо JИ. А. к.ооперативныв эффект в водных растворах дифильных молекул.з
Коллоид. жури., 1980,42, NQ 2, С. 367-370.
2. Но Р. С., Но С.-Н., Kraus К. А. Solubility of toluene in aqueous sodium alkylben
zenesuIfonate solutions.- J. Chem. and Eng. Data, 1979, 24, N 2, р. 115-118.
3. Bunton с. А., Sepulveda L. Hydrophobic and coulombic interection in the mieellar
binding of phenols and phenoxide ions.- J. Рпув. Chem .., 1979·, 83, N 6, р. 680-683.
4. Чешко Ф. Ф., Миргород ю. А., Дисханов Б. Г. Синтез индивидуальных изомеров
n-децилбензолсульфоната натрия и к-гексилнафталинсульфоиата натрия.- Жури.
орган. химии, 1968, 4, N2 4, с. 441-451.
5. Миргород ю. А., Пчелuн, В. А. Исследование гидрофобного взаимодействия в би-
нарных системах s-алкилтиуронийхлориды - тетрабутиламмонийиопип.с- Коллоид.
журн., 1974,36, N2 5, с. 977-980.
6.. Bondi А. Van der Waals volumes and radii.- J. Phys. Chem., 1964, 68, N 16,
р. 441-451.
7. Ben-Naim А., Wilf W. А direct measurement of intramolecular hyd.ropllobic intereeti
ons.- J. Chem. Phys.., 1979, 70, N 2, р. 771-777.
Сумекий филиал
Харьковского политехнического института
Постсппла
30 июня 1982 г.
УДК 538.221
К ТЕОРИИ ЗАХВАТА ЧАСТИЦ
ФЕРРОМАГНИТНОй ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ КОЛЛОИДОВ
И СУСПЕНЗИЙ НАМАГНИЧЕННЫМИ ШАРАМИ
А. В. Сандуляк
Одним из главных показателей качества жидких сред является степень
их чистоты по отношению к примесям, в том числе железосодержащим;
они часто являются доминирующими вследствие непрерывной 11 прог
реесирующей во времени коррозии оборудования, оказывая существен
ное, а при повышенных требованиях - решающее влияние на качество
и сортность жидких сред. Среди них, прежде всего, жидкий аммиак,
аммиачная вода, конденсаты, содержащие преимущественно ферромаг
нитную фракцию таких частиц, причем их размеры составляют десятые
и сотые доли микрометра. Осаждение этих частиц целесообразно осу
ществлять в сильном и неоднородном магнитном поле, возникающем,
например, в порах намагниченной шариковой насадки.
Магнитный захват частиц осуществляется в окрестности точек
контакта шаров, при этом ключевыми, но малоизученными парамет
рами, характеризующими магнито-сорбционные свойства насадки, ЯВ
ляются эквивалентный радиус зоны захвата '0 и эффективное сечение
а. Значения этих параметров обусловлены конкуренцией целого ряда
~ ....
сил, действующих на частицы: магнитной рм , Стоксовой Ре, инерцион-
~ ~ ~
ной Fи, тяжести рт и выталкивающей рв • Величина магнитной силы
зависит от вещества частицы - магнетика, степени неоднородности
поля, наличия токов проводимости И зарядов. При отсутствии или не
значительном проявлении последних двух факторов для однородного
~
магнетика справедливо следующее выражение силы [1]: рм= ~oXWh·
. grad h, где J,to - абсолютная магнитная проницаемость вакуума; х
магнитная восприимчивость частицы; W - ее объем;! '! ~ напряжен
ность магнитного поля в месте нахождения частицы. Остальные си ..лы
в общем виде могут быть записаны таким образом:, .....
-+ -+ -+ ~ -+ -+ -+
Fс=3ПВf)(V-Vч)·kФt Fи=рчWdVч/d't, Fт=рчWg, fb=-ржWg,
где б - эквивалентный эффективный диаметр частицы; 'У) - динамиче
ская вязкость жидкости; Vи Vч - скорости жидкости и частицы; /гф
динамический коэффициент формы частицы (В среднем для тел с СО-
УКРАИНСКИА ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ. 1983, Т. 49, N!! 63* 595
|