Реферат: Прогнозирование критических свойств веществ и критериев подобия - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Прогнозирование критических свойств веществ и критериев подобия

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 85 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КРИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ И КР ИТЕРИЕВ ПОДОБИЯ Критические (жидкость-пар ) температура ( T c ) и давление ( Р с ) являются важнейшими свойствами , которые положены в основу современных методов прогнозирования , основанных на принципе соответственных состояний . Качество сведений о критических св ойствах во многом определяет результативность прогноза свойств веществ , зависящих от межмолекулярных взаимодействий. Критическая температура и критическое давление с высокой точностью определяются экспериментально для тех веществ , которые термически стабил ьны при критических температурах . Для таких веществ на кафедре ТО и НХС СамГТУ А.Г.Назмутдиновым реализован метод экспериментального определения критических температур . Прецизионное определение критического объема затруднено , так как ничтожное изменение т е мпературы и давления в критической точке влекут за собой значительные изменения объема. Несмотря на то , что экспериментальные методы совершенствуются , надежные сведения о критических свойствах веществ получены в основном только для соединений с относительн о простым строением молекул . По мере увеличения сложности молекулярной структуры экспериментальных данных становится все меньше , а для многих веществ , приобретающих все больший практический интерес , такие сведения совершенно отсутствуют. Таблица 5.1 Резул ьтаты прогнозирования критической (жидкость-пар ) температуры алканов различными методами Вещество T b , K эксп. T c , K эксп . ( 1-2 ч ) - T c , (расч .)- T c , (эксп .) для методов * I II III IV V VI VII Пропан 231,10 370,02 2,1213 0,2 -0,4 0,7 -1,6 -21,5 -0,9 -0,4 Бутан 272,65 425,18 2,9142 -0,2 0,2 0,4 -1,4 -2,1 -1,5 -0,5 Пентан 309,22 469,81 3,7678 -0,4 -0,1 0,8 -0,4 6,0 -0,7 0,1 Гексан 341,89 507,68 4,6213 -0,5 -0,6 0,6 0,0 8,9 -0,1 0,2 Гептан 371,57 540,25 5,4749 0,0 -0,5 0,4 0,4 9,7 0,9 0,3 Октан 398,82 569,37 6,3284 0,4 -0,2 -0,2 0,4 9,1 1,8 0,2 Нонан 423,97 594,64 7,1820 0,6 -0,2 -1,3 -0,1 7,6 2,2 -0,4 Декан 447,27 617,70 8,0355 0,9 0,1 -2,4 -0,6 6,1 2,6 -0,9 Ундекан 469,04 639,00 8,8891 0,6 -0,2 -4,0 -1,8 3,9 2,4 -1,8 Додекан 489,43 658,00 9,7426 0,9 0,1 -4,9 -2,3 2,2 2,6 -2,1 Тридекан 508,58 675,00 10,596 1,6 0,8 -5,3 -2,4 1,0 3,1 -1,7 Тетрадекан 526,67 693,00 11,450 -0,2 -0,9 -7,8 -4,6 -2,5 1,1 -3,4 Пентадекан 543,83 708,00 12,303 -0,1 -0,8 -8,1 -4,7 -4,0 0,9 -2,8 Гексадекан 559,98 723,00 13,157 -1,2 -1,9 -9,3 -5,8 -6,5 -0,5 -3,1 Гептадекан 574,56 736,00 14,010 -2,3 -2,9 -10,0 -6,5 -7,8 -2,0 -2,8 Октадекан 588,3 747,00 14,864 -2,3 -2,9 -9,2 -5,8 -7,7 -2,5 -1,0 Нонадекан 602,34 755 15,718 1,1 0,5 -4,5 -1,2 -5,4 0,5 4,9 Эйкозан 616,84 768 16,571 0,1 -0,5 -3,6 -0,6 -8,6 -0,9 7,0 Генейкозан 629,65 778 17,425 0,1 -0,5 -1,2 1,5 -9,3 -1,4 10,7 Докозан 641,75 786 18,278 1,3 0,7 3,0 5,3 -8,4 -0,7 16,3 2-Метилпентан 333,39 497,50 4,4415 -0,6 0,1 2,7 1,7 -0,9 -2,5 0,9 3-Метилпентан 336,40 504,40 4,2076 0,1 0,2 0,4 -0,7 -1,6 -4,9 2,3 2,3-Диметилбутан 331,13 499,98 3,9135 0,7 -0,2 1,6 0,1 -12,1 -8,3 -0,5 2,2-Диметилбутан 322,88 488,78 3,7727 1,3 0,6 2,7 3,1 -3,5 -9,4 0,5 2-Метилгексан 363,20 530,36 5,2950 -0,2 0,1 2,5 2,2 3,1 -1,5 1,1 3-Метилгексан 365,00 535,26 5,1068 -0,1 0,2 0,3 -0,1 3,2 -3,7 2,5 3-Этилпентан 366,62 540,64 4,9147 -0,7 -0,4 -2,7 -3,1 -2,2 -6,7 3,4 2,3-Диметилпентан 362,93 537,36 4,6379 0,9 0,4 -0,2 -1,0 -5,9 -8,8 2,0 2,4-Диметилпентан 353,65 519,79 5,0166 -0,2 -0,3 3,7 2,9 -4,5 -4,8 0,8 2,2-Диметилпентан 352,35 520,50 4,7061 1,1 1,1 3,4 4,5 3,7 -7,4 1,5 3,3 -Диметилпентан 359,21 536,41 4,3581 0,2 -0,1 -2,3 -1,2 -13,3 -0,3 2,2,3-Триметилпентан 354,02 531,12 4,1401 0,8 -0,2 0,1 0,8 0,1 -15,6 -0,4 2-Метилгептан 390,78 559,64 6,1486 0,2 0,3 1,9 2,2 4,3 -0,5 0,9 3-Метилгептан 392,07 563,67 5,9604 0,2 0,3 -0,3 0,0 4,5 -2,7 2,3 4-Метилгептан 390,87 561,74 6,0061 -0,1 0,5 -0,1 0,2 6,5 -2,5 2,5 3-Этилгексан 391,69 565,49 5,8139 -0,4 0,1 -0,1 -2,4 2,7 -5,1 3,7 2,3-Диметилгексан 388,78 563,49 5,5371 0,8 0,7 -0,3 -0,4 -1,2 -7,3 2,2 2,4-Диметилгексан 382,57 553,52 5,6917 -0,1 -0,4 0,71 0,6 -0,1 -6,2 1,9 2,5-Диметилгексан 382,29 550,06 5,9687 -0,3 0,5 3,8 3,7 -1,3 -3,1 1,4 3,4-Диметилгекса н 390,91 568,85 5,2917 1,8 0,8 -2,5 -2,7 -2,3 -9,6 3,8 3-Этил -2-метил-пентан 388,79 567,09 5,3375 -0,2 -0,5 -3,8 -4,0 -4,8 -10,8 2,5 2,3,4-Триметилпентан 386,62 566,41 5,1334 0,0 -0,1 5,8 -2,2 -10,2 -13,3 0,8 2,2-Диметилгексан 379,99 549,87 5,5597 1,4 1,1 2,9 4,7 6,3 -6,2 1,5 3,3-Диметилгексан 385,12 562,02 5,2915 0,2 0,6 -1,8 -0,0 -1,6 -11,0 0,6 3-Метил -3-этил-пентан 391,42 576,58 4,9710 -0,9 -0,3 -7,2 -5,4 -16,1 -16,6 -0,7 2,2,3-Триметилпентан 383,00 563,50 4,8657 1,3 0,8 -1,6 -0,2 -1,4 -15,5 2,2 2,2,4-Триметилпентан 372,40 543,96 5,3301 -0,8 -1,0 2,4 3,8 -3,6 -11,2 -0,5 2,3,3-Триметилпентан 387,89 573,56 4,7424 0,2 -0,1 -4,5 -3,1 -11,6 -18,6 -0,5 2,2,3,3-Тетраметил-бутан 379,44 567,80 4,3966 -1,6 -2,0 -3,7 -0,6 12,5 -24,9 -2,8 2-Метилоктан 416,44 587,00 7,0021 -0,4 -0,5 0,0 0,9 3,1 -0,8 -0,4 2,6-Диметилгептан 408,37 577,92 6,8223 -0,7 -0,1 2,1 2,6 -0,9 -3,1 0,2 2,2-Диметилгептан 405,97 577,80 6,4132 0,6 0,1 1,0 3,3 5,6 -6,3 0,1 2,2,3-Триметилгексан 406,76 588,02 5,7869 -0,8 -0,7 -3,5 -1,5 0,5 -15,4 0,6 2,2, 4 -Триметилгексан 399,70 573,62 6,0019 0,7 0,4 0,7 2,7 14,9 -11,0 2,0 2,2,5-Триметилгексан 397,24 568,02 6,2334 0,1 0,3 2,8 4,8 1,8 -8,8 0,5 2,4,4-Триметилгексан 403,81 581,62 5,9375 -0,6 0,0 -1,4 0,6 -7,8 -13,2 0,0 3,3-Диэтилпентан 419,34 610,03 5,6115 -2,3 -0,6 -12,2 -9,8 -23,0 -19,7 -1,3 2,2,3,3-Тетраметил-пентан 413,44 607,63 5,0363 -0,5 0,4 -6,2 -2,4 0,0 -25,6 -0,7 2,2,3,4- Тетраметил-пентан 406,18 592,73 5,4162 -1,5 -0,9 -4,3 -2,7 -9,5 -21,0 -0,2 2,2,4,4- Тетраметил-пентан 395,44 574,72 5,6625 -2,3 -2,3 -1,8 4,1 -12,4 -18,1 -2,4 2,3,3,4- Тетраметил-пентан 414,71 607,10 5,2138 -0,6 0,5 -6,3 -4,6 -17,5 -23,3 -0,4 2,2,5-Триметилгептан 423,90 598,90 6,8987 -0,6 -0,7 -1,4 1,1 -0,2 -11,1 0,3 3,3,5- Триметилгептан 428,83 609,60 6,6028 -0,9 -0,6 -5,1 -2,6 -7,5 -15,0 0,3 2,2,3,3-Тетраметил-гексан 433,46 623,00 5,9594 0,4 1,8 -5,0 -0,8 5,5 -21,9 0,7 2,2,5,5- Тетраметил-гексан 410,61 581,40 6,4980 2,7 2,3 4,0 8,0 7,3 -12,0 1,7 2,2,4,4,6,8,8-Гепта-метилнонан 520,25 693,00 10,339 1,5 3,2 -4,4 2,6 -10,8 -21,8 0,5 Среднее абсолютное отклонение , % отн. 0,13 0,11 0,51 0,41 1,09 1,35 0,29 Среднее абсолютное отклонение , К 0,75 0,67 3,12 2,43 6,24 7,82 1,82 * Методы : I - по 1-2 ч , II - по связям , III - Лидерсена , IV - Джобака , V - Конс тантину-Гани , VI - Вильсона-Джасперсона , VII - Марреро-Пардилло. Накопленные к настоящему времени значения критических свойств веществ заимствованы нами из [5, 6, 20, 33-42] и обобщены в Приложении 1. Очевидно , что база экспериментальных данных по критичес ким свойствам органических веществ не столь обширна , как того требует практика , и пополняется крайне медленно по вполне объективным причинам . В подобной ситуации можно рассчитывать на успех , только располагая надежными методами прогнозирования критических свойств . Уровень требований к качеству последних весьма высок . Так , например , погрешность прогноза критических температур , составляющая всего 1% отн ., или критического давления - 10% отн ., приводит к ошибке прогнозирования давлений насыщенного пара , прево с ходящей 15-20% отн . для диапазонов давлений , представляющих наибольший практический интерес . При неблагоприятном наложении указанных погрешностей в критических свойствах ошибка в Р-Т данных возрастает как минимум вдвое. Выполненный нами анализ разработанны х к настоящему времени методов прогнозирования критических свойств показал , что столь жесткие требования к качеству прогноза не обеспечиваются ни одним из методов . В табл . 5.1. приведена иллюстрация сказанного на примере критических температур алканов , вы ч исленных методами Лидерсена , Джобака , Константину-Гани , Вильсона-Джасперсона и Марреро-Пардилло [5-6]. Комментарии , как нам представляется , излишни . Аналогичный результат получен также для соединений следующих классов : алкилфенолов , алкилпиридинов , алкено в , кетонов , простых и сложных эфиров , спиртов и карбоновых кислот . Таким образом , вопросы совершенствования методов прогнозирования критических свойств сохраняют особую значимость . Полагаем , что материал , приведенный в данном пособии , будет тому способство в ать. В настоящее время предложены различные подходы к прогнозированию критических температур и давлений . Значительная часть методов обобщена Полингом , Праусницем и О 'Коннелом в [5] и широко апробирована нами в приложении к различным классам органических ве ществ . Для алканов результаты такой апробации только что приведены . В пособии рассмотрены некоторые методы массовых расчетов критических свойств , либо обладающие универсальностью при удовлетворительном качестве прогноза , либо позволяющие производить оценк и критических свойств с погрешностью , близкой к экспериментальной . Прогнозирование критической температуры Сложность прогнозирования критической (жидкость-пар ) температуры органических веществ состоит в том , что Т с изменяются нелинейно с изменением числа у глеродных атомов в молекуле даже в отдельно взятой гомологической группе (рис . 5.1.). Аддитивные методы для таких свойств оказываются неэффективными , поскольку нелинейность свойства сохраняется для значительного количества соединений при переходе от низши х представителей гомологических групп к высшим . Это не позволит принять некоторое постоянное значение даже для парциального вклада , характеризующего гомологическую разность , т.е . вклад на СН 2 группу. Для таких свойств широко используются аддитивно-корреляци онные методы , в которых вид корреляции ответственен за изменение свойства в гомологической группе , а аддитивная составляющая свойства передает его связь со строением молекул . Рассчитывать на успех в применении этих методов возможно только в случае одинако в ых соотношений типа “значение свойства - количество углеродных атомов в любой гомологической группе” . Из рис . 5.1 следует , что для критических температур это условие также не выполняется. Р и с . 5.1. Зависимость критической температуры от числа углеродных атомов в молекуле : 1 - н-монокарбоновые кислоты ; 2 – н-спирты ; 3 – н-алканы ; 4 – бензол - метилбензолы Р и с . 5.2. Зависимость Tc/Tb от числа углеродных атомов в молекуле : 1 - н-монокарбоновые кислоты ; 2 – н-спирты ; 3 – н-алканы ; 4 – бензол - метилбензолы Приблизиться к решению проблемы удалось , используя аддитивн о-корреляционные методы с дополнительной опорой на родственное с критической температурой свойство вещества . В качестве такого свойства наилучшим образом выступает нормальная температура кипения ( T b ). С одной стороны , предельно близка природа этих свойств, с другой - T b наиболее полно по сравнению с другими физико-химическими свойствами подкреплены справочными данными . Именно T b является опорным свойством в большинстве методов прогнозирования критических температур. Иллюстрацией того , что указанный прием по зволяет несколько упростить задачу прогнозирования T с , является рис . 5.2. Однако наряду с этим из рис . 5.2 следует , что использование T b в качестве опорного свойства не гарантирует успеха при прогнозировании T с на основе общих универсальных корреляций для соединений любых классов . Примером тому служит совершенно иной по сравнению с соединениями прочих приведенных на рис . 5.2 классов вид корреляции для первичных спиртов С 3 -С 10 . Метод Лидерсена При выполнении массовых расчетов критических температур широко пр именяется метод Лидерсена [6]. В качестве опорного свойства используется нормальная температура кипения ( T b ) в градусах Кельвина . Корреляция для критической температуры имеет вид , ( 5.1) где T - сумма парциальных вкладов в критическую температуру , значения которых приведены в табл . 5.2. Метод достаточно прост в использовании , поэтому мы не сопровождаем его примерами , однако считаем целесообразным предупредить о довольно часто встречающихся в нашей практике ошибках . Следует внимательно производить отбор парциальных вкладов из табл . 5.2, поскольку для нециклических и циклических фрагментов молекул значен и я вкладов могут быть различны при идентичной символике для них. Таблица 5.2 Парциальные вклады для расчета критических свойств методом Лидерсена 1) T P V Ацикличес кие составляющие 0,020 0,227 55 0,020 0,227 55 0,012 0,210 51 0,00 0,210 41 0,018 0,198 45 0,018 0,198 45 0,0 0,198 36 0,0 0,198 36 0,005 0,153 (36) 0,005 0,153 (36) Циклические составляющие 0,013 0,184 44,5 0,012 0,192 46 (-0,007) (0,154) (31) 0,011 0,154 37 0,011 0,154 36 0,011 0,154 36 Составляющие для групп , содержащих галогены 0,018 0,224 18 0,017 0,320 49 0,010 (0,50) (70) 0,012 (0,83) (95) Составляющие для групп , содержащих кислород 0,082 0,06 (18) 0,031 (-0,02) (3) 0,021 0,16 20 (0,014) (0,12) (8) 0,040 0,29 60 (0,033) (0,2) (50) 0,048 0,33 73 0,085 (0,4) 80 0,047 0,47 80 (0,02) (0,12) (11) Составляющие для групп , содержащ их азот 0,031 0,095 28 0,031 0,135 (37) (0,024) (0,09) (27) 0,014 0,17 (42) (0,007) (0,13) (32) (0,060) (0,36) (80) (0,055) (0,42) (78) Составляющие для гр упп , содержащих серу 0,015 0,27 55 0,015 0,27 55 (0,008) (0,24) (45) (0,003) (0,24) (47) Прочие составляющие 0,03 (0,54) (0,03) Примечание . 1) Составляющие для водорода в расчет не принимаются . Атомы и группы соединены указанными свободными связями с неводородными атомами . Значения , заключенные в скобки , рассчитаны по ограниченному чис лу экспериментальных данных . На основании экспериментальных данных по давлению паров и расчетов по методу Фиштайна установлено , что циклическая составляющая , общая для двух насыщенных кол ец , имеет значение T =0,064. Лидерсен проверил свой метод для 244-х веществ различных классов и нашел , что только в 27 случаях ошибка превышала 2% отн . Он объяснил эти отклонения недостаточной надежностью экспериментальных данн ых. По оценкам Рида и Шервуда [20] метод Лидерсена дает несколько заниженные значения вычисленных T c (на 1-2 % отн .) для алканов и сложных эфиров с большой молекулярной массой . Опыт нашей работы с этим методом позволяет заключить , что отклонения носят сист ематический характер , свойственный соединениям всех классов . Источником отклонений служит достаточно жесткая параболическая зависимость , использованная Лидерсеном для описания связи критической температуры с нормальной температурой кипения веществ и строе н ием их молекул.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
На встрече с библиотекарями Дмитрий Анатольевич сказал: "Библиотекарь это призвание, а хотите денег - идите в учителя!"
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Прогнозирование критических свойств веществ и критериев подобия", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru