В Сергеев, Чан Ван Тхань, В Дібрівний - Рівновага рідина-пара в системі ізобутилметакрилат-бензен за атмосферного тиску - страница 1

Страницы:
1 

УДК 544.342

РІВНОВАГА РІДИНА-ПАРА В СИСТЕМІ ІЗОБУТИЛМЕТАКРИЛАТ-БЕНЗЕН ЗА АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ

 

В. Сергеев, Чан Ван Тхань, В. Дібрівний, Ю. Ван-Чин-Сян

Національний університет "Львівська політехніка ", вул. С. Бандери, 12, 79013 Львів, Україна e-mail: vsergeev@polynet. lviv. ua

На модифікованому ебуліометрі Свентославського досліджено рівновагу між рідиною та парою в бінарній системі ізобутилметакрилат-бензол. На основі експериментальних даних розраховано коефіцієнти апроксимаційних поліномів лінії рідини та пари. Побудовано діаграму кипіння системи за атмосферного тиску.

Ключові слова: рівновага рідина-пара, ізобутилметакрилат, бензен, діаграма кипіння.

Кислоти акрилового ряду та їхні естери широко застосовуються у виробництві полімерів з різними експлуатаційними властивостями, тому необхідне одержання високочистих естерів кислот акрилового ряду. Дослідження рівноваги рідина-пара для систем, що містять ізобутилметакрилат, дасть змогу оптимізувати процеси розділення для цих систем, що потрібне для виробництва якісних полімерів.

Для досліджень використовували вихідні речовини виробництва фірми MERK (Німеччина), які додатково очищали багаторазовою перегонкою, а бензен - перегон­кою і перекристалізацією. Вміст домішок в очищених речовинах не перевищував 0,2 мас.%. Дослідження виконували на модифікованому ебуліометрі Свентославсь­кого [1] з циркуляцією парової фази й об'ємом куба 10 мл. Температуру кипіння вимірювали ртутним термометром з точністю 0,25 K, склад рівноважних фаз визна­чали хроматографічно, використовуючи наперед побудовану калібрувальну криву. Надійність роботи установки перевірена серією дослідів з дослідження рівноваги рідина-пара для системи н-бутанол-бензен. Одержані дані рівноваги рідина-пара не відрізнялися від літературних [2] більше ніж на похибку експерименту.

Оскільки ізобутилметакрилат схильний до полімеризації, особливо за підви­щених температур, то перед проведенням експерименту в розчини додавали інгібітор -гідрохінон (до 0,1 мол. %), що не могло суттєво вплинути на одержані результати. Попередньо готували серію розчинів з концентрацією 20-80 мол. %. Дослідження проводили за атмосферного тиску, який для різних дослідів дещо відрізнявся. Для узгодження отриманих результатів значення температури кипіння перераховували з тиску, за якого проводили експеримент, на 101,3 кПа за допомогою температурної залежності тиску насиченої пари компонентів розчину та їхньої концентрації у рідкій фазі [3].

 

 

 

 

 

© Сергеєв В., Чан Ван Тхань, Дібрівний В. та ін., 2011

У табл. 1 наведено експериментально визначені та перераховані на тиск 101,3 кПа температури кипіння і конденсації для системи ізобутилметакрилат-бензен, де: х - вміст бензену у рідкій фазі, мол. %; y - вміст бензену у газовій фазі, мол. %; Тексп - експериментально визначена температура кипіння (конденсації) розчину для тиску, зазначеного в дужках; То - температура кипіння (конденсації) розчину, перера­хована на тиск 101,3 кПа.

Таблиця 1


Дані рівноваги рідина-пара для системи бензен-ізобутилметакрилат

Під час відбору проб для аналізу складу фаз виникають складності, пов'язані з порушенням стану рівноваги. У разі відбору проби кубової рідини (збагаченої важко-киплячим компонентом) температура кипіння системи знижується, а після відбору частини дистиляту (збагаченого легкокиплячим компонентом) температура системи підвищується. Одночасно відбирати проби для визначення складу обох рівноважних фаз доволі складно, тому фази аналізували послідовно, фіксуючи температуру відбору кожної проби.


340

0

1---- '---- 1--- '---- 1--- '---- 1--- '---- \ 340

20            40            60            80 100

Вміст бензену, мол. %

Діаграма кипіння системи бензен -ізобутилметакрилат: 1 - точки кипіння; 2 - точки конденсації; 3 - точки кипіння, одержані тензиметричним методом

У разі безпосереднього визначення складу рідкої і парової фази виникає проб­лема перевірки взаємної узгодженості експериментальних даних. Незначний зсув рів­новаги, що спостерігали в системі під час відбору проби, не дає змоги проаналізувати склад пари і розчину за однакової температури. Такі дані є важливими не лише для перевірки отриманих результатів на термодинамічну узгодженість, а також потрібні для технологічних розрахунків. Тому для одержання ізотермічних характеристик рів­новаги рідина-пара експериментальні значення на лініях рідини та пари апроксиму-вали степеневими поліномами:

Т = a0 + a1x + a2x[1] + a3x[2] + a4x[3],

де Т - температура, K; аі - коефіцієнти полінома; х - вміст бензену, мол. %.


Коефіцієнти апроксимаційних поліномів, що описують лінії рідини та пари на діаграмі кипіння системи бензен-ізобутилметакрилат, наведені у табл. 2.


РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТЬ-ПАР В СИСТЕМЕ БЕНЗОЛ-ИЗОБУТИЛМЕТАКРИЛАТ

 

В. Сергеев, Чан-Ван-Тхань, В. Дибривный, Ю. Ван-Чин-Сян

Национальный университет "Львивська политэхника ", ул. С. Бандеры, 12, 79013 Львов, Украина e-mail: vsergeev@polynet. lviv. ua

Эбулиометрическим методом исследовано равновесие жидкость-пар в системе бензол-изобутилметакрилат при атмосферном давлении. На основании экспериментальных данных рассчитаны коэффициенты аппроксимационных полиномов линий жидкости и пара. Построена диаграмма кипения системы при атмосферном давлении.

Ключевые слова: равновесие жидкость-пар, изобутилметакрилат, бензол, диаграмма кипения.

Стаття надійшла до редколегії 01.11.2010 Прийнята до друку 24.12.2010


[1]Равновесие между жидкостью и паром: справочное пособие в 2 т. / [сост. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В.; ред. Кондратьєва М.Н.] М.-Л.: Наука, 1966.

[2]Кос Ю.В. Термодинамічні властивості розчинів кислот акрилового ряду: Дис. ... канд. хім. наук. Львів, 2010.

[3]Чан Ван Тхань, Сергеєв В.В., Ван-Чин-Сян Ю.Я. Термодинаміка рівноваги рідина-пара в системі ізобутилметакрилат-бензол // Вопр. хим. и хим. технол. 2008. № 2. С. 163-165.

VAPOUR-LIQUID EQUILIBRIUM IN THE SYSTEM BENZENE-ISOBUTHYLMETHACRYLAT

V. Serheyev, Tchan Van Thanh, V. Dibrivnyj, Yu. Van-Chin-Syan

Lviv Polytechnic National University,

Страницы:
1 


Похожие статьи

В Сергеев, Чан Ван Тхань, В Дібрівний - Рівновага рідина-пара в системі ізобутилметакрилат-бензен за атмосферного тиску