磷酸三甲酯与醇、水混合体系的热力学研究

摘要

本文对磷酸三甲酯(TMP)与脂肪醇、水混合体系的热力学性质进行了研究。 用TAM Air恒温量热仪测量了{TMP+甲醇/乙醇/正丙醇/正丁醇)及{TMP+水}五个二元体系在298.15 K和常压下的超额混合焓HEm，实验结果用Redlich-Kister多元方程进行拟合，并考察了方程各项对体系焓值的贡献。 在{TMP+醇}二元系中，实验测定的混合焓值在实验浓度范围内均为正值，即混合过程为吸热效应，焓值变化体现一定的规律性，随着醇类物质碳原子个数的增加，超额混合焓值增大。对于{TMP+甲醇}体系，混合焓的最大值出现在X(TMP)=0.30处，而其余三个体系的最大值出现在X(TMP)=0.42处,体现了相对较好的对称性。{TMP+水}体系的超额混合焓在不同组成时均为负值，混合过程体现放热效应；混合物的红外光谱表明，TMP与醇分子、水分子之间形成了分子间氢键；对二元混合体系建立了热力学模型，考察了物理作用及化学作用对体系混合焓的贡献。 测量了{TMP+水+甲醇/乙醇}三元混合物在298.15 K和常压下的超额混合焓HEm，采用经验公式对三元体系超额混合焓进行拟合，经最小二乘法求得拟合参数，得到了在298.15 K时三元体系超额混合焓HEm,123与各组分组成之间的关系，并绘制了三元系的等焓图。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1溶液热力学理论的基本原理与发展

1.1.1理想混合物的混合性质变化

1.1.2真实混合物的混合性质

1.1.3超额性质

1.1.4常见溶液热力学模型

1.2量热学简介

1.2.1研究范畴

1.2.2发展与现状

1.2.3量热技术在生产和科学研究中的重要作用

1.3磷酸酯的基本性质与应用

1.3.1磷酸酯的基本性质

1.3.2磷酸酯的主要用途

1.4磷酸酯与醇、水混合体系的工业应用及实验、理论研究

1.5本课题研究意义

第二章量热计的标定及检定

2.1 Tian-Calvet量热计

2.2热导式量热计测量原理

2.3量热计的标定

2.4量热仪测量结果的准确性的检定

2.4.1基准KC1试剂的积分溶解热测定

2.4.2甲醇与水超额混合焓的测定

2.5本章小结

第三章磷酸三甲酯与醇类、水二元体系的热力学性质

3.1磷酸三甲酯与正烷醇二元体系超额混合焓的实验测定

3.1.1试剂及仪器

3.1.2实验操作

3.1.3实验结果的Redlish-Kister经验式拟合

3.1.4混合体系中各组分的偏摩尔过量焓计算

3.1.5混合体系的FT-IR表征

3.2磷酸三甲酯与水二元体系超额混合焓的实验测定

3.2.1试剂及仪器

3.2.2实验操作

3.2.3结果与讨论

3.3 Redlish-Kister多元方程中各项对体系HE的贡献

3.4{TMP+正烷醇}体系与{TBP+正烷醇}体系热力学性质比较

3.5本章小结

第四章TMP、TBP与醇、水二元体系超额焓热力学模型

4.1超额焓的热力学模型的建立

4.2模型拟合结果

4.2.1 TMP体系的模型拟合结果与讨论

4.2.2 TBP体系的模型拟合结果与讨论

4.3本章小节

第五章磷酸三甲酯与醇、水三元体系的超额焓测定

5.1实验原理与方法

5.2磷酸三甲酯-甲醇/乙醇-水三元系的超额混合焓

5.2.1实验方法

5.2.2实验结果及数据处理

5.3本章小结

第六章总结

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢