پایان نامه بررسی برخی خواص ترمودینامیکی سیستم های دوتایی شامل سولفولان با کلروبنزن، برموبنزن و نیتروبنزن در دماهای مختلف

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه بررسی برخی خواص ترمودینامیکی سیستم های دوتایی شامل سولفولان با کلروبنزن، برموبنزن و نیتروبنزن در دماهای مختلف دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

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