Сольватация бромида лития в метаноле



Дата17.07.2017
өлшемі43.09 Kb.
О.А. НАГОВИЦЫНА

Научный руководитель В.В. СЕРГИЕВСКИЙ, д.х.н., профессор



Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
СОЛЬВАТАЦИЯ БРОМИДА ЛИТИЯ В МЕТАНОЛЕ
В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал по осмотическим коэффициентам растворов различных солей лития в спиртах и некоторых других органических растворителях. Ранее обоснованные уравнения кластерной модели растворов устанавливают связь осмотических коэффициентов с концентрацией солей. Уравнения учитывают вклад в неидеальность сольватации, ионной и молекулярной ассоциации. Они содержат 2-3 подгоночных параметра. Установлено, что сольватация и диссоциация определяет неидеальность растворов бромида лития в метиловом спирте. При этом число сольватации соли не зависит от температуры.
Для понимания закономерностей разделения изотопов лития необходимо знание состояния его солей в различных средах. Результатом взаимодействия ионов электролита с молекулами органического растворителя является образование спектра стехиометрических сольватов со стехиометрическими числами сольватации i = 0, 1, 2… . Показано, что в рамках кластерной модели для описания распределения сольватов по стехиометрическим числам сольватации вместо ряда констант термодинамического равновесия удобно использовать среднеионное число сольватации электролита h. Зависимость h от мольной доли растворителя xs нелинейна

.

Здесь h1 и D1 - математическое ожидание и дисперсия распределения сольватов ионов при мольной доле органического растворителя xs = 1, r1 = D1/h1.

Итоговое уравнение, описывающее зависимости осмотического коэффициента от концентрации электролита имеет вид [1]

.

в котором I – ионная сила раствора, z1, z2заряды ионов, ν - число ионов, на которое диссоциирует электролит, - количество вещества в одном килограмме растворителя. В этом уравнении помимо параметров теории Дебая-Хюккеля AD и BD содержатся эмпирические параметры h1 и r1, где h1 - среднеионное число сольватации электролита при равновесной активности воды равной 1.

Имеются подробные экспериментальные данные по осмотическим коэффициентам растворов бромида лития в метиловом спирте, полученные при изменении концентрации соли от разбавленных растворов до 6,85 моль/кг спирта [2]. Результаты описания концентрационных зависимостей и расчета по этим данным приведены ниже.

T, K

298.15

303.15

308.15

313.15

318.15

323.15

328.15

333.15

BD

0.37

0.42

0.37

0.38

0.46

0.45

0.41

0.43

h1

3.94

3.84

3.91

3.92

3.80

3.83

3.89

3.89

r1

1.31

1.25

1.31

1.33

1.27

1.30

1.35

1.36



0.02

0.01

0.01

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02



0.67

0.45

0.69

0.28

0.18

0.25

0.17

0.15

Установлено, что основной вклад в неидеальность изученных растворов вносит сольватация соли и ее электролитическая диссоциация. Судя по стандартным отклонениям уравнение модели адекватно описывает экспериментальные данные. Число сольватации соли практически не зависит от температуры.

Анализ данных по осмотическим коэффициентам различных солей щелочных металлов в неводных растворителях показывает, что числа сольватации солей и их состояние в отношении электролитической диссоциации во многом определяется природой аниона.

Благодарю доцента кафедры общей химии НИЯУ МИФИ А.М. Рудакова за ценное обсуждение результатов работы.


Список литературы

  1. Sergievskii, V.V., Rudakov A.M., Ananyeva E.A., Glagoleva M.A. Nonlinear contribution of hydrophobic hydration in osmotic coefficients of electrolyte solutions // Physics Procedia. 2015. V. 72. P. 73-78.

  2. Nasirzadeh K., Papaiconomou N., Neueder R., Kunz W., Vapor pressures, osmotic and activity coefficients of electrolytes in protic solvents at different temperatures. 1. Lithium bromide in methanol // Journal of Solution Chemistry, 2004, V. 33, p. 227 – 245





Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет