Background Image
 1 / 15 Next Page
Information
Show Menu
1 / 15 Next Page
Page Background

УДК 544.353

ПЛОТНОСТЬ УПАКОВКИ И КАЖУЩИЙСЯ УДЕЛЬНЫЙ

ОБЪЕМ МОДЕЛЬНЫХ И РЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Е.С. Баланкина

Московский государственный университет информационных технологий,

радиотехники и электроники, Москва, Российская Федерация

e-mail:

balankina@mail.ru

Получены аналитические выражения концентрационных зависимостей ка-

жущегося удельного объема от микропараметра

k

(

отношения объемов

молекул

)

и различий в упаковке молекул смешиваемых компонентов

Δ

y

для

модельных растворов с

1

< k

8

. Доказано, что кажущийся удель-

ный объем линейно зависит от мольной доли, если молекулы идеально-

го в энергетическом отношении раствора отличаются только по форме

(

k

= 1

,

Δ

y

6

= 0)

. Оценен вклад геометрического фактора

(1

< k

8

,

Δ

y

6

= 0)

в кажущийся удельный объем и коэффициент плотности упа-

ковки различных типов реальных бинарных растворов. Установлено, что

основной вклад в кажущийся удельный объем взаимных растворов не-

ассоциированных компонентов вносит геометрический фактор. В случае

растворов, состоящих из полярных компонентов различной структуры

(

спирт–

уксусная кислота

)

, доминирующий вклад вносят межмолекулярные взаимодей-

ствия вследствие сил притяжения. Для водных растворов спиртов вклад меж-

молекулярных взаимодействий вследствие сил притяжения сопоставим с вкла-

дом геометрического фактора при концентрациях воды не менее 0,9 мольных

долей.

Ключевые слова

:

микропараметр, плотность упаковки молекул, кажущийся

удельный объем, плотность энергии когезии, бинарный раствор.

MOLECULAR PACKAGE DENSITY AND APPARENT SPECIFIC

VOLUME OF THE SIMULATED AND ACTUAL SOLUTIONS

Е.S. Balankina

Moscow State University of Information Technologies, Radio Engineering

and Electronics, Moscow, Russian Federation

e-mail:

balankina@mail.ru

The paper discusses the obtained analytical expressions of concentration

dependencies of the apparent specific volume on the size ratio

k

and variations in

the molecular packing density of the mixture components

Δ

y

for simulated solutions,

where

1

< k

8

and

Δ

y

6

= 0

. The apparent specific volume proves to have a linear

dependence on a mole fraction if the molecules of the optimal energy wise solution

are different only in shapes

(

k

= 1

,

Δ

y

6

= 0)

. It was evaluated how the geometric

factor

(1

< k

8

,

Δ

y

6

= 0)

affects both the apparent specific volume and the

packing density coefficient of different types of the real binary solutions. It was found

out that the geometric factor is the major one, which affects the apparent specific

volume of the mutually conjugate solutions containing nonpolar components. In the

case of the solutions containing polar components of different structures

(

alcohol–

acetic acid

)

, the intermolecular interactions arising from the gravity forces are the

main affecting factors, which can be comparable to the effect of the geometric factor

in the vicinity of alcohol aqueous solutions, if water concentrations are not less than

0.9 of mole fractions.

126

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 4