溶解包裹盐酸土霉素的混合溶剂。

文摘

本研究的目的是确定的热力学吉布斯函数、能量,焓盐酸土霉素和熵解过程的混合溶剂(乙醇+水)从溶解度值获得温度从293.15 K到308.15 K。相应的混合和溶解过程的热力学函数以及溶质的活度系数计算。实验结果使我们能够估计热力学溶解度的价值产品,过度增殖(th),盐酸土霉素的混合溶剂。此外,吉布斯能量,焓,熵的解决方案流程和自由能的盐酸土霉素转移水乙醇的解决方案。

关键字

热力学溶解度,溶度积;混合溶剂、盐酸土霉素。

介绍

各种溶质的溶解度在混合溶剂中具有十分重要的实际意义,因为许多工业过程以及实验室程序(1]。大多数离子解决方案的物理化学性质受到离子强度和溶剂的介电常数。事实上,在上下文中溶液化学、溶剂极性的介电常数的溶剂,和介质的离子强度极大的兴趣来衡量稳定指控或偶极溶剂能力。例如,离子盐的溶解在溶剂或混合溶剂的极性取决于相对介电常数和溶剂以及溶质的晶格能和介质的离子强度2,3,4]。

溶解离子的溶剂化作用决定了许多电解质的性质解决方案(5,6,7),包括它们的氧化还原、络合和动力学行为。溶解性的特别重要,中央国际研讨会的主题溶解度热力循环的现象,说明了图1。如图所示,(标准)的吉布斯能量解决方案,Δ_溶液G°,被认为是之和(负的)盐的晶格能,Δ_奈G°,溶解离子的能量,Δ_溶剂G°。这个周期表明盐溶解在溶剂的唯一原因是因为非常大的晶格能量丢失解散后由更大的补偿溶解离子的能量。

因为Δ_奈G°和Δ_溶剂G°是非常大的(负面)数量,通常-1000焦每摩尔的顺序,因此,相对较小的变化,例如,因轻微改变溶剂的性质或盐,溶解度可能导致戏剧性的变化。鉴于这

R和T他们平常的含义和K^o_sp(标准)盐的溶度积:

反过来,大部分的理论被用来预测离子化合物的溶解度的扩展给定溶剂或混合溶剂及相关离子协会是基于溶剂的静电特性的变化,溶质离子溶剂化作用以及介质的离子强度(8,9,10,11,12,13,14,15]。

方法和材料

化学药品和试剂

盐酸土霉素和乙醇从默克公司购买有很高的纯度和使用前未经纯化。

制备的混合溶剂和饱和的解决方案

混合溶剂(乙醇+水、0、20、40、60、80和100%体积),准备从再蒸馏的水和纯乙醇。然后,饱和盐酸土霉素的解决方案是由溶解不同数量在封闭试管包含不同(乙醇+水)混合物。这些混合物被充满氮气的惰性气氛。管被放置在一个颤抖的恒温器(模型凝胶)一段四天直到达到平衡。溶解度,S(摩尔/ Kg.solvent),盐酸土霉素钡的混合溶剂在不同温度确定重量分析地溶剂蒸发法。所有的溶解度实验至少重复三次,平均。

结果和讨论

离子化合物,AB的公式,我们可以考虑以下平衡饱和溶液在某一恒定的温度。

K_{sp (th)}表示热力学溶度积常数和+和-指活动的⁺和B^{- - - - - -}分别在解决方案。如果AB的溶解度很低,可能取代每个离子的浓度的活动,所以,

,所以代表英航在稀溶液的物质的量浓度。的静电相互作用变得非常小和离子协会现象可能是微不足道的(活度系数γ±~ 1)(16,17,18,19,20.,21]。

在低浓度,活度系数可以由使用Debye-Huckel限制法律:

在Z +和Z -离子解决方案的费用,一个= 1.823×10⁶(ε.T)^3/2离子强度,我定义为(Z_我我是离子的电荷,mi是离子的质量摩尔浓度)和离子强度,我强调了吗

指控因为离子电荷数出现的广场。介电常数(ε)的值包裹混合物被从以前的出版物22]。

另一方面,它可以被认为在高浓度,溶度积常数(K_sp)是由:

S是AB的克分子溶解度和γ±平均摩尔活度系数。有几个theoreticallybased表达式,可用于估计单个离子活度系数(15]。在相对较高的浓度,静电相互作用变得非常大(23,24,25,26]。活度系数可能决定使用扩展Debye-Huckel法:

B = 50.29(ε.T)——½, rε是溶剂化半径。

在高浓度时,电解质的活度系数的解决方案可以使用戴维斯由方程(27)这是一个经验Debye-Huckel理论的扩展。方程的最终形式给平均摩尔活度系数,γ±,解离为离子的电解质在指控Z +和Z -离子强度的函数,我。

第二项,0.3我,趋于零的离子强度等于零,所以Debye-Huckel方程方程减少在低浓度。然而,随着浓度的增加,第二项变得越来越重要,所以戴维斯方程可以用于解决方案过于集中,允许使用Debye-Huckel方程。

摩尔溶解度,S(摩尔/ Kg.solvent),盐酸土霉素的混合溶剂在不同的温度是由溶剂蒸发法确定重量分析地。溶解度系数值和活动中引用表(1)。

饱和溶液的溶解度盐酸土霉素在混合溶剂中发现减少与增加EtOH在混合溶剂的摩尔分数和增加与增加温度主要取决于溶质的溶解或其组分离子溶剂混合物的组成部分。盐酸土霉素盐饱和溶液的混合溶剂是很理想的。non-ideality部分是由于离子的平均活度系数在解决方案,部分是由于离子协会的现象。溶度积的计算通过使用方程(8)

溶度积(pK_sp)的数据给出了表(2)、溶解吉布斯自由能和转移水混合溶剂的吉布斯自由能计算通过使用方程(8)和(9)28,29日,20.,31日,32]。他们的值列表也在表(2)和表(3)。

(s),分别(w)表示溶剂和水。

溶解的焓变变化(ΔH)_年代K计算块的日志_sp。与所示1 / T无花果。1,斜率等于-ΔH / 2.303 R使用范特霍夫方程[33]:

从方程(10),(ΔG)的值_年代和(ΔH)_年代可以用来计算TΔS的值在不同的温度下根据Gibbs-Helmholtz方程(12)32),所有的结果报道表(3)。

ΔGt的大小_{(溶质,w→w + s)}所示无花果。溶剂化作用是衡量的总体变化(能量)的离子从水中转移到一个organic-aqueous混合物。这样的数量通常是“表现好”在某种意义上,他们顺利的函数不同溶剂成分,即使他们可能显示伟大的多样性。

得出结论,吉布斯自由能的转移增加消极的摩尔分数增加EtOH混合EtOH - h₂O溶剂表明自发的减少盐酸土霉素溶液化的性质。这是由于在水中溶解行为比混合溶剂的吉布斯自由能值提供信息在工艺条件是否赞成或不赞成盐酸土霉素的增溶水载体的解决方案。积极的吉布斯自由能值表明disfavourable条件。

结论

饱和溶液的溶解度盐酸土霉素在混合溶剂中发现减少与增加的摩尔分数EtOH在混合溶剂和温度增高而增强。此外,吉布斯能量,焓,熵解过程和自由能的转移也为了计算估计的贡献solute-solvent交互相关离子协会是基于溶剂的静电特性的变化,溶质离子溶剂化作用以及介质的离子强度。盐酸土霉素盐饱和溶液的混合溶剂是很理想的。non-ideality部分是由于离子的平均活度系数在解决方案,部分是由于离子协会的现象。通过选择一个合适的模型来估计平均活度系数,利用迭代计算,我们得到了离子对的价值浓度和活度系数的贡献和离子协会贡献考虑离子化合物的溶解度在考虑混合溶剂在不同的温度。

确认

这项工作是由化学系,理学院,收住曼苏拉大学和科基础科学部门,δ高等工程技术研究所,Talkha,收住曼苏拉,科埃及。

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