Введение к работе
Актуальность темы. Развитие теории растворов позволило целенаправленно использовать их как средство управления процессами и как жид-кофазные материалы. Это в значительной степени связана с расширением круга изучаемых систем, количественных характеристик энергетических и структурных эффектов при сольватации атомно-молекулярных частиц. Суше-ственный вклад здесь вносят исследования в области термодинамики растворения газообразных веществ в жидкостях при разных температурах.
Значительный интерес представляют системы, включающие аммиак. Водные растворы аммиака и электролитные системы на их основе находят широкое применение в практике научно-исследовательских работ и в различных областях химической технологии. Теоретический интерес к таким системам обусловлен сходством молекулярных и структурных параметров воды и аммиака. В то же время термодинамические характеристики многокомпонентных, и прежде всего, электролитных систем с участием аммиака изучены недостаточно, что затрудняет теоретическую интерпретацию протекающих в них процессов.
Работа выполнялась в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ АН СССР по направлению "Химическая термоди-'намика,< (шифр темы 2.19.1.ЗО.
Цель работы включает:
исследование влияния концентрации аммиака, добавок солея - галогени-дов, нитрата и сульфата натрия, хлоридов щелочных металлов, кальция, аммония и тетраалкиламмония,- и температуры в интервале 278 - 318 К на энтальпийные характеристики сольватации аммиака в водно-электролитных системахі
изучение растворимости аммиака при различных температурах в воде и ряде водао-злектролитных системі
определение и анализ термодинамических характеристик солевых эффектов сольватации аммиака в тройных системах!
выявление основных закономерностей и проведение сравнительного анализа влияния концзнтрации и природы электролита, а также температуры на термодинамические характеристики сольватации и переноса аммиака в тройных системах!
определение энтальпий сольватации аммиака в ацетоне и четыреххлорис-том углероде при 278-318 К и сопоставление их с характеристиками сольватации nh3 в водно-электролитных системах для установления корреляционных связей с характеристиками растворителя.
Научная новизна. Впервые прямым калориметрическим методом определены энтальпии сольватации аммиака в водно-электролитных системах при
отсутствии сильных донорно-акцепторных взаимодействий между катионам и аммиаком. В случае хлорида аммония,в дополнение к литературным данным, получены термохимические характеристики для разбавленных растворов электролита. Уточнена температурная зависимость дН0ЛЬЕ(мн^> в ацетоне и четареххлористом углероде. В связи с противоречивостью литературных данных экспериментально, определена растворимость аммиака р водно-злек-тролитных системах, скорректированы порядок и количественные характеристики солевых эффектов растворимости для исследованных электролитов. На их основе с использованием литературных данных рассчитаны стандартные значения энергии Гкббса и энтропии сольватации и переноса аммиака в электролитных системах. Выявлены особанности сольватации аммиака в исследованных системах, закономерности, связанные с влиянием концентрации nh , температуры, природы и концентрации электролитов на термодинамические характеристики сольватации и переноса аммиака.
Практическая значимость. Полученные термодинамические характеристики сольватации аммиака могут быть использованы в качестве справочного материала для решения теоретических вопросов, касающихся характера и механизма мешчастичных взаимодействия в растворах, изучения энергетических и структурных эффектов при сольватации в них атомно-молеку-лярных частш, состояния ионов в растворах электролитов,
В технологии волокнистых материалов применение водно-аммиачных растворов неорганических солей позволяет существенно повысить эффективность крашения тканей, Полученные данные и выявленные закономерности солевых эффектов сольватации аммиака .могут быть использованы при выяснении механизма интенсификации адсорбционно-диффузионных процессов в технологии крашения текстильных материалов с применением аммиака и в других областях химической технологии,связанных с использованием таких систем.
Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано б работ. Результаты работы докладывались и обсуждались на ул Всесоюзной конференции по калориметрии и химической термодинамике (Новосибирск, 1986), iv Всесоюзном совещании "Проблемы сольватации и комплаксообразовапкя в растворах" (Иваново, IS89), и Всесоюзной конференции "Химия и применение неводных растворов" (Харьков, 1989), научно-технических конференциях Ивановского химико-технологического института (1987-1990). '
Структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка цитируемой литературы и приложения.