فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:106
پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته شیمی فیزیک
فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه 1
مخلوط¬های دوتایی 1
فصل دوم: مبانی تئوری 5
2-1- گرانروی 5
2-1-1- واحدهای گرانروی 8
2-1-2-روش¬های اندازه¬گیری گرانروی 9
2-1-2-1- گرانرومتر استوالد 9
2-1-2-2- روش استوک 10
2-1-2-3-گرانرومتر شات گراته 11
2-2- چگالی 12
2-2-1- استفاده از پیکنومتر 13
2-2-2- چگالی¬سنج دیجیتالی آنتون پار 14
2-3- ترمودینامیک محلول¬ها 17
2-4- توابع اضافی 18
2-5- نحوه محاسبه و اندازه گیری توابع ترمودینامیکی 21
2-5-1- حجم مولار اضافی 21
2-5-1-1-مدل¬های حجم مولار اضافی و پارامتر¬های برهمکنش 22
2-5-1-2- مدل پریگوگن-فلوری-پترسون 23
2-5-2- ضریب انبساط دمایی و دمایی اضافی هم¬فشار 26
2-5-3- انحراف گرانروی 28
2-5-4- انرژی آزاد گیبس اضافی 28
2-5-5- معادله چند جمله ای ردلیچ-کیستر 30
2-5-6- حجم مولی جزئی و مولی جزئی اضافی 31
فصل سوم: بخش تجربی 34
3-1- مواد مصرفی 34
3-2- وسایل و تجهیزات 34
3-3- اندازه گیری چگالی مایعات 35
3-4- تعیین حجم مولار اضافی V^E 41
3-5- معادله بررسی شده برای حجم مولار اضافی (پریگوگن-فلوری –پترسون ) 45
3-6- تعیین ضریب انبساط دمایی اضافی 46
3-7- اندازه گیری گرانروی 49
3-8- انحراف گرانروی 51
3-9- انرژی آزاد گیبس اضافی فعالسازی G*E 55
3-10- محاسبه حجم¬های مولی جزیی و حجم¬های مولی جزیی اضافی 59
فصل چهارم : بحث و نتیجه¬گیری 67
4-1- تغییرات حجم اضافی مخلوط¬ها 67
4-2- بررسی تغییرات انحراف گرانروی (Δη) مخلوط¬ها 71
4-3- بررسی تغییرات انرژی آزاد گیبس اضافی فعالسازی G*E 76
-3- بررسی تغییرات ضریب انبساط پذیری دمایی هم¬فشار 78
4-4- حجم¬های مولی جزئی و حجم¬های مولی جزئی اضافی مخلوط¬های دو جزئی 81
فصل پنجم: نتیجه گیری کلی 86
نتیجه‌گیری 86
پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی 88
مراجع 89
فهرست جداول
جدول3-1- مواد مصرف شده ، نام شرکت و درجه خلوص 34
جدول 3-2- چگالی ترکیبات خالص در دمای 298.15 با توجه به مراجع ذکر شده 37
جدول 3-3- چگالی سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در کسر مولی های مختلف 38
جدول3-4- چگالی سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن در کسر مولی های مختلف 39
جدول 3-5- چگالی سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن در کسر مولی های مختلف 40
جدول 3-6- حجم مولار اضافی V_m^Eبرای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 42
جدول 3-7- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد V_m^E برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن 42
جدول 3-8- حجم مولار اضافی V_m^E برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن در دماهای مختلف 43
جدول 3-9- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد V_m^E برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن 43
جدول 3-10- حجم مولار اضافی 〖 V〗_m^Eبرای سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن در دماهای مختلف 44
جدول 3-11- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد V_m^E برای سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن 44
جدول 3-12- مقادیر حجم مولار اضافی،انحراف استاندارد و پارامتر برهمکنش برای سیستم¬های دوتایی توسط تئوری پریگوگن-فلوری- پترسون در دماهای مختلف 45
جدول 3-13- مقادیر ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 46
جدول 3-14- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن 46
جدول 3-15- مقادیر ضرایب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن در دماهای مختلف 47
جدول 3-16- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن 47
جدول 3-17- مقادیر ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترووبنزن در دماهای مختلف 48
جدول 3-18- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + + نیتروبنزن 48
جدول 3-19- شماره¬های کاپیلار جهت اندازه گیری گرانروی مایعات مختلف 50
جدول 3-20- گرانروی ترکیبات خالص در دمای 298.15 کلوین با توجه به مراجع ذکر شده 50
جدول 3-21- گرانروی مطلق و انحراف گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن 52
جدول 3-22- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن 52
جدول 3-23- گرانروی مطلق و انحراف گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن 53
جدول 3-24- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن 53
جدول 3-25- گرانروی مطلق و انحراف گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترووبنزن 54
جدول 3-26- ضرایب ردلیچ کیستر و انحراف استاندارد برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترووبنزن 54
جدول 3-27- مقادیر G^(*E) برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 56
جدول 3-28- ضرایب ردلیچ-کیستر و انحراف استاندارد G^(*E)برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن 56
جدول 3-29- مقادیرG^(*E) برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن در دماهای مختلف 57
جدول 3-30- ضرایب ردلیچ-کیستر و انحراف استانداردG^(*E)برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن 57
جدول 3-31- مقادیر〖 G〗^(*E) برای سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن در دماهای مختلف 58
جدول 3-32- ضرایب ردلیچ-کیستر و انحراف استانداردG^(*E) برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترووبنزن 58
جدول 3-33- حجم مولی ترکیبات خالص در سه دما 60
جدول 3-34- حجم مولی جزیی V_(m,1) وV_(m,2) برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 61
جدول 3-35- حجم مولی جزیی V_(m,1) وV_(m,2) برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن در دماهای مختلف 62
جدول 3-36- حجم مولی جزیی V_(m,1) وV_(m,2) برای سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن در دماهای مختلف 63
جدول 3-37- حجم مولی جزیی اضافی V_(m,1)^E و V_(m,2)^E برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 64
جدول 3-38- حجم مولی جزیی اضافی V_(m,1)^E و V_(m,2)^E برای سیستم دوتایی سولفولان+ بروموبنزن در دماهای مختلف 65
جدول 3-39- حجم مولی جزیی اضافی V_(m,1)^E و V_(m,2)^E برای سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن در دماهای مختلف 66
فهرست اشکال
شکل-2-1- سیالی که بین دوصفحه جریان دارد 7
شکل-2-2- گرانرومتر استوالد 9
شکل-2-3- دستگاه اندازه گیری گرانروی با روش استوک 10
شکل-2-4- ساختار گرانرومترشات گراته 11
شکل-2-5- پیکنومتر پر شده با مایع رنگی 13
شکل-2-6- تصویر لوله Uشکل 15
شکل-2-7- ارتعاش نوسانگر 16
شکل-2-8- تغییرات حجم محلول بر اثر افزایش یک مول حل¬شونده 32
شکل-3-1- دستگاه چگالی سنج آنتون پار 35
نمودار 3-2- نمودار تغییرات چگالی سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 38
نمودار 3-3- تغییرات چگالی سیستم دوتایی سولفولان+ بروموبنزن در دماهای مختلف 39
نمودار 3-4- تغییرات چگالی سیستم دوتایی سولفولان + نیترو بنزن در دماهای مختلف 40
نمودار4-1- تغییرات حجم مولار اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 67
نمودار4-2- تغییرات حجم مولار اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان+ بروموبنزن در دماهای مختلف 68
نمودار4-3- تغییرات حجم مولار اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترو بنزن در دماهای مختلف 68
نمودار4-5- تغییرات حجم مولار اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان با حل¬شونده ها در 15/298 کلوین 70
نمودار4-6- تغییرات گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 72
نمودار4-7- تغییرات گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان+ بروموبنزن در دماهای مختلف 72
نمودار4-8- تغییرات گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترو بنزن در دماهای مختلف 73
نمودار4-9- تغییرات انحراف گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 73
نمودار4-10- تغییرات انحراف گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان+ بروموبنزن در دماهای مختلف 74
نمودار4-11- تغییرات انحراف گرانروی برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترو بنزن در دماهای مختلف 74
نمودار4-12- تغییرات 〖 G〗^(*E) برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 76
نمودار4-13- تغییرات 〖 G〗^(*E) برای سیستم دوتایی سولفولان+ بروموبنزن در دماهای مختلف 76
نمودار4-14- تغییرات 〖 G〗^(*E) برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترو بنزن در دماهای مختلف 77
نمودار4-15- تغییرات ضرایب انبساط دمایی و ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 78
نمودار 4-16- تغییرات ضرایب انبساط دمایی و ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان+ بروموبنزن در دماهای مختلف 79
نمودار 4-17- تغییرات ضرایب انبساط دمایی و ضریب انبساط دمایی اضافی برای سیستم دوتایی سولفولان + نیترو بنزن در دماهای مختلف 79
نمودار 4-18- تغییرات حجم مولی جزئی سولفولان برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 81
نمودار 4-19- تغییرات حجم مولی جزئی کلروبنزن برای سیستم دوتایی سولفولان + کلروبنزن در دماهای مختلف 82
نمودار 4-20- تغییرات حجم مولی جزئی سولفولان برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن در دماهای مختلف 83
نمودار 4-21- تغییرات حجم مولی جزئی بروموبنزن برای سیستم دوتایی سولفولان + بروموبنزن در دماهای مختلف 83
نمودار 4-22- تغییرات حجم مولی جزئی سولفولان برای سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن در دماهای مختلف 84
نمودار 4-23- تغییرات حجم مولی جزئی نیتروبنزن برای سیستم دوتایی سولفولان + نیتروبنزن در دماهای مختلف 84
نمودار 4-24- تغییرات حجم مولی جزئی اضافی جزء اول برای سیستم¬های دوتایی در 15/298 درجه کلوین 85
نمودار 4-25- تغییرات حجم مولی جزئی اضافی جزء دوم برای سیستم¬های دوتایی در 15/298 درجه کلوین 85
چکیده
چگالی و گرانروی مخلوط های دوتایی سولفولان با کلرو بنزن، بروموبنزن و نیتروبنزن در محدوده کسر مولی (0-1) در دماهای 15/298، 15/303و 15/308 کلوین و در فشار جو اندازه گیری شد
از روی اطلاعات تجربی چگالی و گرانروی حجم مولار اضافی، ضریب انبساط دمایی اضافی، انحراف گرانروی و مقادیر انرژی آزاد گیبس فعال¬سازی اضافی و همچنین مقادیر حجم های مولی جزئی نیز محاسبه گردید.
کمیت های ترمودینامیکی اضافی نام برده شده در بالا در معادله ردلیچ-کیستر قرار داده شد تا پارامترهای برهمکنش¬های دوتایی تخمین زده شود. از نتایج تجربی حجم مولار اضافی توسط نظریه پریگوگن-فلوری-پترسون مقادیر حجم مولار اضافی پیش بینی و بهم ارتباط داده شدند.
نتایج نشان داد که مقادیر حجم مولار اضافی برای همه محلول¬های دوتایی منفی می باشد همچنین مقادیر گرانروی و انرژی آزاد گیبس فعال¬سازی اضافی منفی بدست آمد . میزان و نوع برهمکنش¬های بین حلال و حل شونده های مخلوط¬های دوتایی نیز تفسیر گردید.
واژه های کلیدی
مخلوط¬های دوتایی، معادله ردلیچ -کیستر، خواص اضافی، نظریه پریگوگن-فلوری-پترسون، ضریب انبساط دمایی اضافی
