ОБЪЕМНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ДИМЕТИЛСУЛЬФОНА В СМЕШАННОМ РАСТВОРИТЕЛЕ (ЭТАНОЛ-ВОДА) В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 298,15-323,15 К
Аннотация
Плотности растворов диметилсульфона в смеси этанол-вода различного состава в диапазоне до допустимой концентрации измерены с помощью колебательно-резонансного денсиметра Anton Paar DMA 4500 в интервале температур 298,15-323,15К. Максимальное количество этанола в смешанном растворителе составило не более 0,75 мольной доли. На основании экспериментальных значений плотностей рассчитаны кажущиеся мольные объемы растворов. Показано, что кажущиеся мольные объемы увеличиваются с ростом температуры смешанного растворителя всех составов. Для выявления влияния содержания этанола на объемные свойства растворов диметилсульфон+(этанол-вода), методом экстраполяции были оценены парциальные мольные объемы при бесконечном разбавлении. Установлено, что в присутствии этанола в больших количествах в растворах диметилсульфон+(этанол-вода) кажущийся мольный объем и парциальный мольный объём диметилсульфона увеличиваются. Наблюдаемые явления объясняются наличием конкуренции взаимодействий между молекулами компонентов. Определены также значения парциального мольного объема переноса диметилсульфона из воды в водный раствор этанола. Величины парциальных мольных объемов переноса могут быть интерпретированы на основе модели Герни о перекрывании сольватных сфер растворенных веществ при их растворении в воде. В данной работе показано, что положительные значения парциального мольного объема переноса в случае трехкомпонентной системы, содержащей 0,75 мольной доли этанола, обусловлены доминированием гидрофильных взаимодействий и образованием водородных связей между растворенным веществом и смешанным растворителем. Отрицательное значение парциальных мольных объемов переноса диметилсульфона при меньшей концентрации этанола в растворе связано с преобладанием гидрофобных взаимодействий в исследуемых растворах.
Для цитирования:
Казоян Е.А., Маркарян Ш.А. Объемные свойства растворов диметилсульфона в смешанном растворителе (этанол-вода) в интервале температур 298,15-323,15 К. Изв. вузов. Химияихим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 27-33.
Литература
Herschler R.J. Methylsulfonylmethane and methods of use. Pat. 4. US.1981. N 296. P. 130.
Jacob S.W., Lawrence R.M., Zucker M. The Miracle of MSM. The Natural Solution for Pain. G. P. New York: Putnam’s Sons. 1999. P. 250.
Hucker H.B., Miller J.K., Hochberg A., Brobyn R.D., Riordan F.H., Calesnick B. Studies on the adsorption, excretion and metabolism of dimethylsulfoxide (DMSO) in man. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1967. V. 155. P. 309-317.
De Bruyn W.J., Shorter J.A., Davidovits P., Worsnop D.R., Zahniser M.S., Kolb C.E., Geophys J. Uptake of gaz phase sulfor species methanesulfonic acid, dimethylsulfoxide, and dimethyl sulfone by aqueous surfaces. J. Geophys. Res. 1994. V. 99. P. 16927-16932. DOI: 10.1029/94JD00684.
Borodina E., Kelly D.P., Rainey F.A., Ward-Rainey N.L., Wood A.P. Dimethylsulfone as a growth substrate for novel me-thyltrophic species of Hyphomicrobium and Arthrobacter. Arch. Microbiol. 2000. V. 173. P. 425-437. DOI: 10.1007/s002030000165.
Barnes I., Hjorth J., Mihalopoulos N. Dimethyl sulfide and dimethyl sulfoxide and their oxidation in the atmosphere. Chem. Rev. 2006. V. 106. P. 940-975. DOI: 10.1021/cr020529+.
Markaryan S.A., Aznauryan M.G., Kazoyan E.A. Physicochemical Properties of Aqueous Solutions of Dimethyl- and Dieth-ylsulfones. Russ. J. Phys. Chem. A. 2011. V. 85. N 12. P. 2138–2141. DOI: 10.1134/S0036024411120211.
Ghazoyan H.H., Markarian S.A. Densities and Thermochemical Properties of Dimethylsulfone in Dimethylsulfoxide and Dime-thylsulfoxide/Water. J. Mol. Liq. 2013. V. 183. P. 85-88. DOI: 10.1016/j.molliq.2013.04.010.
Givan A., Grothe H., Loewenschuss A., Nielsen C.J. Infrared spectra and ab initio calculations of matrix isolated dimethyl sul-fone and its water complex. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. P. 255–263. DOI: 10.1039/B107801C.
Costigan M.J., Hodges L.J., Marsh K.N., Stokes R.H., Tuxford C.W. The isothermal displacement calorimeter: Design modi-fications for measuring exothermic enthalpies of mixing. Australian J. Chem. 1980. V. 33. N 10. P. 2103–2119. DOI: 10.1071/CH9802103.
Nose A., Hojo M. Hydrogen bonding of water–ethanol in alcoholic beverages. J. Biosci. Bioeng. 2006. V. 102. P. 269–280. DOI: 10.1263/jbb.102.269.
D’Aprano A., Donato I.D., Goffedi M., Liveri V.T. Volumetric and transport properties of aerosol-OT reversed micelles con-taining light and heavy water. J. Sol. Chem. 1992. V. 21. P. 323-331. DOI: 10.1007/BF00647855.
Kumar A., Singh M., Gupta K.C. An estimation of hydrophilic and hydrophobic interaction of aqueous urea, methylurea, dime-thylurea and tetramethylurea from density and apparent molal volume at 30.0°C. Phys. Chem. Liq. 2010. V. 48. N 1. P. 1-6. DOI: 10.1080/00319100701785135.
Gurney R.W. Ionic processes in solution. New York: McGraw Hill. 1953. 285 р.
Lepori L., Gianni P. Partial molar volumes of ionic and nonionic organic solutes in water: a simple additivity scheme based on the intrinsic volume approach. J. Solution Chem. 2000. V. 29. P. 405-447. DOI: 10.1023/A:1005150616038.
Tyunina E.Yu., Badelin V.G. Interaction of L-phenylalanine with nicotinic acid in buffer solution by volumetric measurements at various temperatures. J. Solution Chem. 2016. V. 45. P. 475-482. DOI: 10.1007/s10953-016-0451-4.
Zielenkiewicz W., Pietraszkiewicz O., Wszelaka-Rylic M., Pietraszkiewicz M., Royx-Desgranges G., Roux A.H., Grolier J.-P.E. Molecular interactions of macrocycles with dipeptides in aqueous solutions. Partial molar volumes and heat capacities of transfer of a chiral 18-crown-6 and calyx[4]resorcinarene derivative from water to aqueous dipeptide solutions at 250C. J. Solution Chem. 1998. V. 27. P. 121-134. DOI: 10.1023/A:1022653222581.
