热力学O-Toluic酸溶解和表观摩尔体积的包裹混合物在298.15 k

文摘

o -的溶解度甲苯酸水和乙醇-水介质中对已确定混合物在不同的温度下。的溶解度数据,o-toluic酸的溶度积的值计算,从这些值,吉布斯能量流程的解决方案是确定。各自的热力学功能混合和溶剂化作用过程以及溶质的活度系数计算。此外,传输过程的热力学量的o-toluic酸水包裹计算混合物也为了估计non-ideality由于离子的平均活度系数,氢键或其他的偶极相互作用的贡献。范德瓦耳斯摩尔,电致伸缩和表观摩尔体积o-toluic酸在不同溶剂在298.15 k也计算。结果的基础上,讨论了传递函数和溶质-溶质和solute-solvent交互。

关键字

o-toluic酸、混合溶剂、溶解性、热力学和转移。

介绍

溶剂中溶解的固体化合物是最基本的物理化学性质之一,特别有用在各种现象相关的生物、医药、环境等有机,物理和分析化学和工程科学。工具,可以快速估算溶解度作为温度的函数和溶剂成分被认为是至关重要的在今天的工程实践。

羧酸作为中间体广泛应用在大型树脂的准备工作,可塑剂、染料、油墨、胶粘剂、医药和食品工业(1- - - - - -4]。他们也感兴趣环境化学,他们可能会发生氧化残留在聚酯行业,或者他们作为代谢产物出现。生物的重要性和羧酸也代表一系列特别有用的模型化合物研究氢键和疏水相互作用5- - - - - -8]。由于他们的广泛使用和重要性,溶解度的羧酸作为温度的函数可能被认为是广泛的测量,建议他们测试化合物的预测方法,然而,有时,发表的价值观差异,关于收集数据的准确性和重现性,可能会发生。

本文的目的是提出新的实验溶解度数据o-toluic酸溶解在包裹混合物与不同浓度的组件。

实验

化学药品和试剂

O-toluic酸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+水的价值比例乙醇= 0,20岁,40岁,60岁,80和100%体积),准备从去离子水和相当纯乙醇。然后,饱和解o-toluic酸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大气。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) o-toluic酸的混合溶剂为298.15 k被溶剂蒸发法确定重量分析地。所有的溶解度实验至少重复三次,结果取平均值。

结果与讨论

我们可以考虑以下平衡饱和溶液在某一恒定的温度。

溶度积常数(K_sp)是由

(1)

S是摩尔溶解度和γ±平均摩尔活度系数。

活度系数可能决定使用扩展Debye-Huckel法律[9]:

(2)

在Z +和Z -离子解决方案的费用,一个= 1.823 x10吗⁶(ε.T)^3/2,B = 50.29(ε.T)^——½溶剂化半径r°时,离子强度,我定义为,

(z_我电荷离子我,小姐是我)离子的质量摩尔浓度和离子强度,我强调离子因为电荷数的费用发生的广场。

溶度积的计算方程(3)的使用。

(3)

摩尔溶解度,活度系数,离子强度和溶度积给出了数据表(1)、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(4)和(5)(10- - - - - -73年]。他们的值列表也在表(1)。

(4)

(5)

(s),分别(w)表示溶剂和水。

饱和溶液的摩尔溶解度o-toluic酸在混合溶剂中发现增加EtOH的摩尔分数的增加混合溶剂(见图1),活度系数发现(见减少图2)。吉布斯自由能溶解o-toluic酸的混合溶剂发现减少与增加EtOH在混合溶剂的摩尔分数和转移水混合溶剂的吉布斯自由能发现与负值(见增加图3和4)。这些表明,添加更多的有机溶剂的混合物,混合物的重要改变酸溶解度乙醇+水被证实。因此,添加有机溶剂水溶液化的青睐苯甲酸。

摩尔卷(V_米)o-toluic酸得到除以摩尔质量的密度和他们的价值观中列出表2。包装密度据戈马和金34- - - - - -61年),即范德华体积之间的关系(V_米)和摩尔体积(V_米)的相对较大的分子(在40岁以上)被发现是一个恒定值,等于0.661。

(6)

电致伸缩卷(V_e),这是由溶剂体积压缩,使用以下方程计算(18- - - - - -32,70年]:

(7)

摩尔,范德瓦耳斯和电致伸缩卷o-toluic酸在不同溶剂在298.15 k表表2,表观摩尔体积,V_Φ,(70年)使用以下方程计算(71年,72年]:

(8)

M是o-toluic酸的摩尔质量,M是浓度,d和做是饱和溶液的密度和纯溶剂,分别。VΦo-toluic酸在各种溶剂的值在298.15 k了表2。

中的数据表2显示了一个V的值增加_米和V_米并在第三V的值降低_e。负面观察电致伸缩值的增加o-toluic酸解决方案通过增加比例的乙醇混合物。是观察从不同的体积值,所有卷o-toluic酸增加了混合溶剂中乙醇含量增加主要是由于更高的溶解。消极确认电致伸缩卷也增加了溶剂效应的增加,更多的乙醇添加到混合物。

结论

饱和溶液的溶解度o -甲苯酸在混合溶剂中发现增加与增加EtOH在混合溶剂的摩尔分数。此外,吉布斯能量变化的解决方案流程和自由能的转移也为了计算估计的贡献solutesolvent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。o-toluic酸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。是观察从不同的体积值,所有卷o-toluic酸增加了混合溶剂中乙醇含量增加主要是由于更高的溶解。消极确认电致伸缩卷也增加了溶剂效应的增加,更多的乙醇添加到混合物。

承认

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,Dakhlia,收住曼苏拉,科埃及。

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