УДК 544.353
ПЛОТНОСТЬ УПАКОВКИ И КАЖУЩИЙСЯ УДЕЛЬНЫЙ
ОБЪЕМ МОДЕЛЬНЫХ И РЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ
Е.С. Баланкина
Московский государственный университет информационных технологий,
радиотехники и электроники, Москва, Российская Федерация
e-mail:
balankina@mail.ruПолучены аналитические выражения концентрационных зависимостей ка-
жущегося удельного объема от микропараметра
k
(
отношения объемов
молекул
)
и различий в упаковке молекул смешиваемых компонентов
Δ
y
для
модельных растворов с
1
< k
≤
8
. Доказано, что кажущийся удель-
ный объем линейно зависит от мольной доли, если молекулы идеально-
го в энергетическом отношении раствора отличаются только по форме
(
k
= 1
,
Δ
y
6
= 0)
. Оценен вклад геометрического фактора
(1
< k
≤
8
,
Δ
y
6
= 0)
в кажущийся удельный объем и коэффициент плотности упа-
ковки различных типов реальных бинарных растворов. Установлено, что
основной вклад в кажущийся удельный объем взаимных растворов не-
ассоциированных компонентов вносит геометрический фактор. В случае
растворов, состоящих из полярных компонентов различной структуры
(
спирт–
уксусная кислота
)
, доминирующий вклад вносят межмолекулярные взаимодей-
ствия вследствие сил притяжения. Для водных растворов спиртов вклад меж-
молекулярных взаимодействий вследствие сил притяжения сопоставим с вкла-
дом геометрического фактора при концентрациях воды не менее 0,9 мольных
долей.
Ключевые слова
:
микропараметр, плотность упаковки молекул, кажущийся
удельный объем, плотность энергии когезии, бинарный раствор.
MOLECULAR PACKAGE DENSITY AND APPARENT SPECIFIC
VOLUME OF THE SIMULATED AND ACTUAL SOLUTIONS
Е.S. Balankina
Moscow State University of Information Technologies, Radio Engineering
and Electronics, Moscow, Russian Federation
e-mail:
balankina@mail.ruThe paper discusses the obtained analytical expressions of concentration
dependencies of the apparent specific volume on the size ratio
k
and variations in
the molecular packing density of the mixture components
Δ
y
for simulated solutions,
where
1
< k
≤
8
and
Δ
y
6
= 0
. The apparent specific volume proves to have a linear
dependence on a mole fraction if the molecules of the optimal energy wise solution
are different only in shapes
(
k
= 1
,
Δ
y
6
= 0)
. It was evaluated how the geometric
factor
(1
< k
≤
8
,
Δ
y
6
= 0)
affects both the apparent specific volume and the
packing density coefficient of different types of the real binary solutions. It was found
out that the geometric factor is the major one, which affects the apparent specific
volume of the mutually conjugate solutions containing nonpolar components. In the
case of the solutions containing polar components of different structures
(
alcohol–
acetic acid
)
, the intermolecular interactions arising from the gravity forces are the
main affecting factors, which can be comparable to the effect of the geometric factor
in the vicinity of alcohol aqueous solutions, if water concentrations are not less than
0.9 of mole fractions.
126
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 4