Объемные свойства системы вода ‒ мочевина ‒ хлорид холина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проанализированы имеющиеся на сегодняшний день в литературе экспериментальные данные о плотностях растворов двух бинарных подсистем: вода — хлорид холина, мочевина — хлорид холина и тройной системы вода — мочевина — хлорид холина. Определены параметры объемной модели Питцера–Сименсона–Клегга, описывающей одной функцией Vm=f T, p,x1,x2 экспериментальные значения мольных объемов растворов, как бинарных подсистем, так и тройной системы в диапазоне температур от 278.15 до 363.15 K и диапазоне давлений от 0.1 до 50 МПа. В ходе термодинамического моделирования была предложена зависимость мольного объема расплава хлорида холина от параметров состояния (p, T). Полученные параметры модели, описывающие бинарные взаимодействия в подсистемах вода — хлорид холина и мочевина — хлорид холина, могут быть использованы для моделирования объемных свойств растворителей с глубокой эвтектикой другого компонентного состава.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. А. Калинюк

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: kalinyukda@my.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7758-9445

Химический факультет

Россия, 119991, Москва

Е. А. Селезенева

Марийский государственный университет

Email: kalinyukda@my.msu.ru
Россия, 424001, Йошкар-Ола

Д. И. Юмаков

Марийский государственный университет

Email: kalinyukda@my.msu.ru
Россия, 424001, Йошкар-Ола

Г. Н. Косова

Марийский государственный университет; Поволжский государственный технологический университет

Email: kalinyukda@my.msu.ru
Россия, 424001, Йошкар-Ола; 424000, Йошкар-Ола

Список литературы

  1. Smith E.L., Abbott A.P., Ryder K.S. // Chem. Rev. 2014. V. 114. № 21. Р. 11060.
  2. Shahbaz K., Mjalli F.S., Gholamreza V.-N. et al. // J. Mol. Liq. 2016. V. 222. Р. 61.
  3. Chen W. Xue Zh., Wang J. et al. // Acta Phys. Chim. Sin. 2018. V. 34 № 8. Р. 904.
  4. Delgado-Mellado N., Larriba M., Navarro P. et al. // J. Mol. Liq. 2018. V. 260. Р. 37.
  5. Hansen B.B., Spittle St., Chen B. et al. // Chem. Rev. 2020. V. 121. № 3. Р. 1232.
  6. Wen Q., Chen J.-X., Tang Yu-L. et al. // Chemosphere. 2015. V. 132. Р. 63.
  7. El Achkar T., Greige-Gerges H., Fourmentin S. // Environ. Chem. Lett. 2021. V. 19. Р. 3397.
  8. Abbott A.P., Capper G., Davies D.L. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2006. V. 51 № 4. Р. 1280.
  9. Abbott A.P., Capper G., Davies D.L. et al. // Chem. Commun. 2003. V. 1. Р. 70.
  10. Isaifan R.J., Amhamed A. // Adv. Chem. 2018. V. 2018 № 1. Р. 2675659.
  11. Frauenkron M., Melder J.-P., Ruider G. et al. // J. Environ. Prot. Ecol. 2012. V. 413. Р. 406.
  12. Mangiacapre E., Castiglione F., Aristotile M.D. et al. // J. Mol. Liq. 2023. V. 383. Р. 22120.
  13. Shaukat S., Buchner R. // J. Chem. Eng. Data. 2011. V. 56. № 12. Р. 4944.
  14. Agieienko V., Buchner R. // Ibid. 2019. V. 64. № 11. Р. 4763.
  15. Gilmore M., Swadzba-Kwasny M., Holbrey J.D. // J. Chem. Eng. Data. 2019. V. 64. № 12. Р. 5248.
  16. Leron R.B., Li M.H. // J. Chem. Thermodyn. 2012. V. 54. Р. 293.
  17. Shah D., Mjalli F.S. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 43. Р. 23900.
  18. Shekaari H., Zafarani-Moattar M. T., Mohammadi B. // J. Mol. Liq. 2017. V. 243. Р. 451.
  19. Xie Y., Dong H., Zhang S. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2014. V. 59. № 11. Р. 3344.
  20. Yadav A., Pandey S. // J. Chem. Eng. Data. 2014. V. 59. № 7. Р. 2221.
  21. Zhekenov T., Toksanbayev N., Kazakbayeva Z. et al. // Fluid Phase Equilib. 2017. V. 441. Р. 43.
  22. Su W.C., Wong D.S. H., Li M.H. // J. Chem. Eng. Data. 2009. V. 54. № 6. Р. 1951.
  23. Haghbakhsh R., Raeissi S. // J. Chem. Thermodyn. 2018. V. 124. Р. 10.
  24. Dhingra D., Bhawna B., Pandey S. // J. Chem. Thermodyn. 2019. V. 130. Р. 166.
  25. Chemat F., Anjum H., Shariff A.M. et al. // J. Mol. Liq. 2016. V. 218. Р. 301.
  26. Mjalli F.S., Jabbar N.M. A. // Fluid Phase Equilib. 2014. V. 381. Р. 71.
  27. Kosova D.A., Voskov A.L., Uspenskaya I.A. // J. Solution Chem. 2016. V. 45. Р. 1182.
  28. Wagner W., Pruß A. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2002. V. 31. № 2. Р. 387.
  29. Voskov A.L., Kovalenko N.A. // Fluid Phase Equilib. 2020. V. 507. Р. 112419.
  30. Senko M.E., Templeton D.H. // Acta Crystallogr. 1960. V. 13. № 4. Р. 281.
  31. Tischer S., Börnhorst M., Amsler J. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. V. 21. № 30. Р. 16785. 10.1039/C9CP01529A
  32. Dana A.G., Shter G.E., Grader G.S. // RSC Adv. 2014. V. 4. № 66.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Треугольник Гиббса–Розебома системы вода — мочевина — хлорид холина (ChCh). Символы — составы, для которых экспериментально измерены плотности растворов в диапазоне температур от 278.15 до 363.15 K и диапазоне давлений от 0.1 до 50 МПа.

Скачать (107KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Избыточный мольный объем (Vex) системы вода — хлорид холина, рассчитанный по модели ПСК (2); xChCh — мольная доля хлорида холина.

Скачать (138KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Относительные отклонения (δ) экспериментально определенных мольных объемов растворов (символы) системы вода — хлорид холина [12, 13] от рассчитанных по (2); xChCh — мольная доля хлорида холина; пунктирные линии — среднее значение относительного отклонения (0.3%).

Скачать (178KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Относительные отклонения (δ) экспериментально определенных мольных объемов раствора эвтектического состава системы мочевина — хлорид холина (символы) [14—21, 23—26] от рассчитанных по (2); T — температура; пунктирные линии — среднее значение относительного отклонения (0.2 %). Данные работ [17] (●), [21] (Δ) и [26] (◊) были исключены из аппроксимации.

Скачать (133KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Плотности (d) системы вода — мочевина — хлорид холина при T = 303.15 K и p = 0.1 МПа, полученные для растворов с мольным соотношением мочевины к хлориду холина 2:1: символы — экспериментальные данные, линия — рассчитанные по (2) значения. Данные работ [17] (○) и [21] (□, состав с xreline = 1) были исключены из аппроксимации. xreline — мольная доля 2(NH2)2CO: ChCh.

Скачать (125KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Средние значения относительных отклонений (δ) экспериментально определенных мольных объемов растворов системы вода — мочевина — хлорид холина от рассчитанных по (2) в зависимости от внешнего давления (p): темно серый — [16], светло-серый — усредненные значения по данным работ [14, 16, 18—21]. Пунктирная линия — среднее значение относительного отклонения для всех экспериментальных данных, включенных в аппроксимацию (0.7%).

Скачать (125KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Средние значения относительных отклонений (δ) экспериментально определенных мольных объемов растворов системы вода — мочевина — хлорид холина от рассчитанных по (2) в зависимости от температуры (T). Пунктирная линия — среднее значение относительного отклонения для всех экспериментальных данных, включенных в аппроксимацию (0.7%) [14, 16, 18—21].

Скачать (147KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025