چکیده
دراین تحقیق ویسکوزیتهη و دانسیته برای مخلوطهای دو جزئی شامل، متیلسیکلوهگزان و یکسری همولوگ از 2- آلکانولها شامل: 2-پروپانول، 2-بوتانول، 2-پنتانول، 2-هگزانول و 2-هپتانول درمحدوده دمایی 15/298 کلوین الی 15/313 کلوین و در کسرمولیهای مختلف اندازهگیری شد.از اطلاعات بدست آمده، حجم مولی فزونی ، حجم مولی جزئی ،ضریبانبساطدمایی ،ضریبانبساطدماییفزونی ،تغییرات آنتالپی با فشار در دما و کسرمولی ثابت و انحراف ویسکوزیته محاسبه شدند.حجممولیفزونی وانحراف ویسکوزیته بدستآمده با استفاده از معادله ردلیچ-کیستر به عنوان تابعی از دما وکسر مولی هم بسته شدند.حجم مولی فزونی ، برای سیستم های دوجزئی شامل سیستم دو جزیی2-پروپانول منفی است و برای 2- بوتانول، 2- پنتانول، 2- هگزانول و2- هپتانول در محدوده ی دمایی مورد اندازه گیری برای تمام کسرمولیها مثبت است. دراین سیستمها حجم مولیفزونی با افزایش دماوطول زنجیره هیدروکربنی آلکانولها افزایش مییابد، مقادیر انحراف ویسکوزیته در تمام موارد منفی است. مقادیرحجم مولی فزونی و انحراف ویسکوزیته بر اساس نوع وطبیعت برهم کنشهای بین مولکولی محلولهاتوضیحدادهشده است.
مقدمه
اکثر پدیدههای شیمیایی و بیوشیمیایی در محلول انجام می شود.محلول یک مخلوط همگن است،به عبارت دیگر سیستم یک فازی با بیش از یک جزء است.(لواین،1388)
اگر در محلول،دو ماده با یکدیگرمخلوط شده باشند؛ محلول دو جزئی نامیده می‌شود و اگر چند ماده محلول را تشکیل دهند محلول چند جزئی نامیده می‌شود.ماده‌ای که در محلول به نسبت بیشتر وجود دارد حلال و اجزای دیگر حل شونده خوانده می‌شوند. ماکزیمم مقدار حل شونده که میتواند در یک دما و فشار مشخص در یک حلال حل شود، حلالیت نامیده می‌شود.
مهم‌ترین علت حلالیت یک یا چند ماده در حلال مربوط به برهم کنشهای بین حلال وحل شونده است. وقتی که یک حل شونده به یک حلال اضافه می‌شود سه نوع برهم کنش وجود دارد:
I) برهم کنش حل شونده ـ حل شونده
I I ) برهم کنش حلال ـ حلال
III ) برهم کنش حلال ـ حل شونده
اگر برهم کنش بین حل شونده و حلال بزرگتر از دو بر هم کنش دیگر باشد آنگاه حل شونده در حلال به هر نسبتی حل می‌شود. برای مثال، آب و اتانول به هر نسبتی کاملا در یکدیگر امتزاج پذیرند.علت این است که برهم کنشOH H2O… C2H5 قویتر از برهم کنش C2H5OH...C2H5OH و H2O...H2O می‌باشد.برهم کنشهای عمده بین آب و اتانول، از نوع دو قطبی ـ دو قطبی و پیوند های هیدروژنی می‌باشند.
مواردی هم وجود دارد که برهم کنش حلال ـ حل شونده ضعیف تر از بر هم کنش حلال ـ حلال و حل شونده ـ حل شونده می‌باشد؛ اما هنوز دو ماده در یکدیگر حل می‌شوند. برای مثال، در سیستم تتراکلرید کربن (CCl4) - کلروفرم (CHCl3) برهم کنش CHCl3...CCl4 (دو قطبی ـ دو قطبی القایی) ضعیف تر از بر هم کنش CHCl3...CHCl3 (دو قطبی ـ دو قطبی) می‌باشد؛ اما دو ماده کاملا در یکدیگرامتزاج پذیرند.
علت دیگر حلالیت براساس توابع ترمودینامیکی شرح داده می‌شود. در هر فرآیند انحلال خود به خودی، تغییر انرژی آزاد اختلاط(ΔGmix) منفی است. فرآیند گرمازا با تغییرات آنتروپی مثبت میتواند اینگونه باشد. بنابراین، برای خود به خودی بودن یک فرآیند ، تغییرات آنتالپی ( ) باید منفی و تغییر آنتروپی ( ) مثبت باشد. یعنی انحلال یک ماده در ماده دیگر بدلیل تمایل به مینیمم انرژی و ماکزیمم آنتروپی می‌باشد. در فرآیندهای گرماگیر ( ) تغییرات آنتروپی باید چنان مثبت باشد که منفی شود. در این صورت به علت افزایش بی نظمی در محلول، مواد بطور کامل امتزاج پذیرند.
برای مثال، فرآیند انحلال آمونیوم کلرید (NH4Cl) در آب گرماگیر است و بی نظمی در آن افزایش مییابد. ( )یعنی بی نظمی در حالت محلول در مقایسه با بلورهای خالص NH4Cl بیشتر است. و اما در فرآیندهایی که تغییر آنتروپی منفی است؛ فرآیندباید به حدی گرمازا باشد که واکنش خودبهخودی انجام شود. (لواین، 1380) خواص ترمودینامیکی محلول ها که از طریق دانسیته، ویسکوزیته محاسبه می‌شود، به دلایل زیراز اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
1- برای درک بر هم کنشهای بین مولکولها در محلول میتواند مفید باشد و همچنین میزان انحراف از حالت ایده‌آل در آنها مشخص می‌شود.
2- برای پی بردن به درستی و نادرستی مدل‌ها و تئوری های پیشنهادی می‌توان از داده‌های آنها استفاده کرد.
محلولها از لحاظ ترمودینامیکی به دو دسته ایده ال و غیره ایده ال تقسیم می‌شوند (لواین،1976; راستوجی و میسرا،1995 )
مطالعه ترمودینامیکی دانسیته¬وویسکوزیته محلولهای دوجزیی شامل متیل¬سیکلوهگزان و یکسری همولوگ از 2- آلکانول¬ها
