ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ: ДИФЕНИЛ – Н-ГЕНЭЙКОЗАН И ДИФЕНИЛ – Н-ТРИКОЗАН
Аннотация
Рассчитаны диаграммы плавкости систем дифенил – н-генэйкозан и дифенил – н-трикозан с помощью уравнения Шредера и с применением методов UNIFAC и UNIFAC Dortmund. Результаты, полученные расчетными методами, показали, что обе системы являются эвтектическими. Применение дифференциального сканирующего микрокалориметра позволило экспериментально подтвердить наличие фазового равновесия в данных сплавах. Экспериментально для каждой системы исследованы индивидуальные вещества и составы внутри каждой из исследуемых систем. По полученным данным построены фазовые диаграммы для двух систем дифенил – н-генэйкозан и дифенил – н-трикозан. В каждой системе при температурах 29,94 °С и 40,6 °С отмечаются полиморфные превращения для н-генэйкозан и н-трикозана соответственно, которые совпадают с литературными данными. Метод UNIFAC Dortmund для обеих систем показал наименьшее отклонение состава эвтектического сплава от экспериментальных данных при сравнительно близких расчетных значениях температуры плавления эвтектики с методом UNIFAC. Эти методы могут использоваться для предварительной оценки координат эвтектик в системах из органических веществ перед планированием эксперимента. Произведены расчеты удельной энтальпии плавления, молярных значений энтропии и энтальпии плавления, объемной удельной энтальпии плавления и плотность при стандартных условиях, для каждого эвтектического состава. Исследование плавкости систем дифенил – н-генэйкозан и дифенил – н-трикозан является важным для понимания ее физических свойств и возможностей применения в различных технологических процессах. Эвтектические смеси могут быть использованы в качестве теплоносителей и теплоаккумулирующих веществ. Эвтектические расплавы систем дифенил – н-генэйкозан и дифенил – н-трикозан безопасны при эксплуатации.
Для цитирования:
Казакова А.И., Яковлев И.Г., Гаркушин И.К. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах: дифенил – н-генэйкозан и дифенил – н-трикозан. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 3. С. 45-52. DOI: 10.6060/ivkkt.20246703.6936.
Литература
Bobrovskaya E.I. High-temperature organic coolants for boiler plants. Rossiya Molodaya: Pered. Tekhnol. Promyshl. 2013. N 2. P. 201-203 (in Russian).
Levina Yu.S., Usachev S.M., Usachev A.M. Production of energy-saving building materials based on traditional raw materials and heat-storing additives. Mezhdunar. Nauch.-Issled. Zhurn. 2018. N 4 (46). P. 124-126 (in Russian).
Pereverzev A.N., Kalinichenko A.Yu., Batasheva A.A. The use of n-alkanes as TAM as an environmentally friendly material. Materials of the VII regional scientific and technical conference “University science – the North Caucasus region”. Natural and exact sciences, technical and applied sciences. V.1. Stavropol: SevKavGTU. 2003. P. 110 (in Russian).
Pereverzev A.N., Kalinichenko A.Yu., Asadchiy O.G. Heatstoring materials based on paraffins. Materials of the XXX scientific and technical conference on the results of the work of the teaching staff, graduate students and students of North Caucasian State Technical University for 1999. Stavropol: SevKavSTU. 2000. P. 20 (in Russian).
Didenko V.N., Kasimov R.Z., Popov D.N. Modeling of phase transitions in encapsulated heat-storing materials. Intellekt. Sistemy Proizv. 2013. N 1 (21). P. 13-17 (in Russian).
Alexandrov V.D., Sobol O.V., Alexandrova O.V., Sobolev A.Yu., Pokintelitsa E.A., Loiko D.P., Amerkhanov Sh.K. Application of phase-transition heat-accumulating materials in construction. Vestn. Donbas. Nats. Akad. Stroit. Arkh. Sovr. Stroit. Mater. 2016. N 1 (117). P. 5-13 (in Russian).
Volshanik V.V., Babaev B.D. Energy efficiency of a wall panel with phase-transition heat-storing material. Krovelnye Izolyatsionnye Mater. 2012. N 3. P. 13-15 (in Russian).
Martsinkovsky A.V., Danilin V.N., Dotsenko S.P., Shuray P.E., Shabalina S.G., Dolesov A.G., Bo-rovskaya L.V., Gneushev M.Yu., Degtyarev A.I. Physico-chemical and technical problems of heat accumula-tion. Fiz.-Khim. Analiz Sv-v Mnogokomp. Sis-m. 2003. N 1. P. 25-30 (in Russian).
Raud E.A., Feigin E.A., Romanova E.G. Development and use of high-temperature coolants in the oil refining and petrochemical industry M.: TsNIITE Neftekhim. 1990. 780 p. (in Russian).
Wagner W. Properties of Organic Heat Carriers. Heat Transfer Practice with Organic Media. Begell House. 1997. 664 p. DOI: 10.1615/978-1-56700-083-2.0.
Khoroshev V., Pogodin N. Application of thermal fluids in power systems of ships and marine structures. Trudy Krylov. Gos. Nauch. Tsentra. 2020. N 1(391). P. 165-174 (in Russian). DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-391-165-174.
Morkovin A.V., Plotnikov A.D., Borisenko T.B. Cool-ants for internal circuits of thermal control systems of manned spacecraft. Kosm. Tekh. Tekhnol. 2013. N 1. P. 85-89 (in Russian).
Chechetkin A.V., Zanemonets N.A. Thermal engineering: study. for chem. technol. specialist. Universities. Vyssh. Shkola. 1986. 344 p. (in Russian)
Technical brochure “Synthetic Heat Transfer Fluids” / Dow Company. – 14 s. – URL: https://studylib.ru/doc/2565612/ sinteticheskie-teplonositeli-dowtherm-™-•-syltherm (access date 09/30/2023).
Kharchenko N.V. Individual solar installations. M.: En-ergoatomizdat. 1991. 254 p. (in Russian).
Aimbetova I.O., Suleimenov U.S., Kambarov M.A., Kalshabekova E.N., Ristavletov R.A. Thermophysical properties of phase-transition heat-storing materials used in construction. Usp. Sovr. Estestvozn. 2018. N 12 (1) P. 9-13 (in Russian). DOI: 10.17513/use.36966.
Hughes B.R., Chaudhry H.N., Calautit J.K. Passive energy recovery from natural ventilation air streams. Appl. Energy. 2014. Т. 113. С. 127-140. DOI: 10.1016/j.apenergy.2013.07.019.
Reznitsky L.A. Reversible heat storage. M.: MGU. 1996. 91 p. (in Russian).
Mezentsev I.V., Vernikovskaya N.V., Aristov Yu.I., Mukhin V.A. Experimental study and mathematical mod-eling of heat transfer processes in thermal storage media. Teplofizika Aeromekhanika. 2006. V. 13. N 3. P. 435-442 (in Russian).
Silveira C.L., Galvao A.C., Robazza W.S., Feyh, J.V. Modeling and parameters estimation for the solubility cal-culations of nicotinamide using UNIFAC and COSMO-based models. Fluid Phase Equilibria. 2021. V. 535. Р. 112970. DOI: 10.1016/j.fluid.2021.112970.
Song Z. Computer‐aided design of ionic liquids as solvents for extractive desulfurization. AIChE J. 2018. V. 64. N 3. P. 1013-1025. DOI: 10.1002/aic.15994.
Santiago R.S., Santos G.R., Aznar M. Liquid–liquid equilibrium in ternary ionic liquid systems by UNIFAC: New volume, surface area and interaction parameters. Part I. Fluid Phase Equilibria. 2010. V. 295. N 1. P. 93-97. DOI: 10.1016/ j.fluid.2010.04.001.
Taneev A.A., Khalikov A.R., Kabirov R.R. Develop-ment of a methodology for calculating eutectic concentra-tions and temperatures of state diagrams. Vestn. UGATU. 2008. V. 11. N 2. P. 116-122 (in Russian).
Constantinescu D., Gmehling J. Further development of modified UNIFAC (Dortmund): revision and extension 6. J. Chem. Eng. Data. 2016. V. 61. N 8. P. 2738-2748. DOI: 10.1021/acs.jced.6b00136.
Kazakova A.I., Yakovlev I.G., Garkushin I.K. Phase equilibrium states in a two-component diphenyl-n-nonadecane system. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 6. P. 46-53 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236606.6733.
Hector T., Uhlig L., Gmehling J. Prediction of different thermodynamic properties for systems of alcohols and sulfate-based anion Ionic Liquids using modified UNI-FAC. Fluid Phase Equilibria. 2013. V. 338. P. 135-140. DOI: 10.1016/j.fluid.2012.11.003.
Afsharian M.S., Paraj A. Thermo-dynamic representation of ionic liquids phase equilibrium with PDH-ASOG and PDH-UNIFAC models. J. Molec. Liq. 2021. V. 333. P. 115926. DOI: 10.1016/j.molliq.2021.115926.
Weidlich U., Gmehling J. UNIFAC model. 1. Prediction of VLE, HE, and gamma-infinity. Ind. Eng. Chem. Res. 1987. V. 26. P. 1372-1381. DOI: 10.1021/ie00067a018.
