Введение к работе
Актуальность работы. Растворимость является одной из важнейших физико - химических характеристик химического соединения. Знание растворимости, ее температурной зависимости позволяет быстро и эффективно выделять вещество из раствора, проводить его очистку от примесей, вести аналитическое определение. Процессы растворения тесно связаны с явлениями сольватации в растворе. Последние во многом определяют величину растворимости того или иного вещества в различных растворителях. Однако современное состояние теории растворов как электролитов, так и неэлектролитов не позволяет с достаточной точностью прогнозировать величину растворимости химического соединения, ее зависимость как от природы растворяемого вещества, так и от природы растворителя. Поэтому вполне понятен интерес к этой области химических знаний как со стороны теоретиков, так и со стороны практиков.
В качестве объектов исследования были выбраны ферроцен и ряд его
кислородсодержащих производных и изучена их растворимость в 13
растворителях. Особое внимание было уделено органическим
растворителям, входящим в состав бензинов. Выбор этих соединений и
растворителей является далеко не случайным. В частности,
диметилферроценилкарбннол уже используется в производстве
высокооктановых бензинов. В настоящее время испытываются
топливные композиции, содержащие наряду с
днметнлферроценнлкарбннолом также и спирты (этанол и др.). Поиск новых более эффективных антидетонаторов на основе производных ферроцена, изучение их физико - химических свойств в различных средах по-прежнему является актуальным.
Цель работы: - изучить термодинамику растворения ферроцена тг некоторых его кислородсодержащих производных в воде, водно-солевых, водно-органических и органических растворителях;
рассчитать термодинамические характеристики процесса растворения в различных растворителях и на их основе выявить роль срезы в процессах сольватации;
- объяснить закономерности в изменении термодинамических
функций при растворении ферроцена и диметилферроценилкарбинола в
органических растворителях с позиции теории масштабной частицы;
- выявить влияние электролитов на растворимость ферроцена и
диметилферроценилкарбинола в зависимости от концентрации
высаллвателя в водных растворах и сопоставить, найденные
коэффициенты высаливания из метода растворимости и экстракционного
между собой;
исследовать процесс растворимости ферроцена и диметилферроценилкарбинола в водно-спиртовых растворителях, обсудить характер изменения термодинамическим параметров этого процесса с учетом особенностей структуры растворителя при изменении его состава.
Научная новизна. Впервые сопоставлены и проанализированы энтальпийный и энтропийный вклады при растворении и сольватации ферроцена и ряда его кислородсодержащих производных в различных растворителях. Определены коэффициенты высаливания из водных растворов 28 электролитов для диметилферроценилкарбинола, которые найдены разными методами. Получены новые данные о термодинамических характеристиках процесса растворения ферроцена и диметилферроценилкарбинола в ІЗ растворителях.
Практическая ценность. Поиск антидетонационных присадок,
безопасных в экологическом отношении и доступных в технологическом
плане, остается актуальным. Наиболее хорошо себя зарекомендовали
соединения, производные ферроцена, в частноспг
днметнлферроценнлкарбинол. Варьируя заместители в пятичленных кольцах ферроцена, бьши получены соединения, которые не должны по
эффективности уступать днмепшферроценилкарбинолу. Изучена растворимость этих соеяиненнн в воде и органических растворителях, что определяет выбор пути совершенствования технологии получения, очистки и выделения.
Апробация работы. Основное содержание диссертации опубликовано в 12 печатных работах. Результаты исследования были представлены и обсуждались на VI и VI і Международных конференциях "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" в г. Иваново (1995 г. и 1998 г., соответственно), XIV Международной конференции по химической термодинамике (Осака, Япония, 1996 г.), XXV Международной конференции по химии растворов (Виши, Франция, 1997 г.) и др.
Структура диссертация. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, итогов работы и списка литературы.