|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
РАСЧЁТ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДЫ ПРИ ДАВЛЕНИИ 580 БАР В ШИРОКОМ ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУРкурсовая работа (Магистр)
- Научный руководитель: Щербаков В.В.
- Автор: Харламова Д.В.
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»
- Кафедра: Кафедра общей и неорганической химии
- Год защиты: 2017
- Курс: 1
- Аннотация: Установлено, что при повышении температуры в области ее высоких значений Kw проходит через максимум, положение которого с ростом давления смещается в сторону более высоких температур. С ростом температуры до определенного предела ионное произведение воды сначала возрастает, так как благодаря интенсификации теплового движения снижается константа ассоциации ионов, т.е. растет константа диссоциации воды. Однако с ростом температуры снижается диэлектрическая проницаемость воды, причем особенно сильно при температурах выше 270 0С, что очевидно достижимо лишь при повышенном давлении. Вероятно снижение диэлектрической проницаемости воды связано с изменением ее структуры. Снижение диэлектрической проницаемости, подавляет процессы диссоциации в значительной степени, что и приводит к снижению значений Kw при температуре выше определенной. Вместе с тем процесс диссоциации воды становится все более экзотермичным (менее эндотермическим) с ростом температуры. Стоит отметить медленный рост экзетермичности диссоциации воды в интервале температур до температур 280 0С, связанный с увеличением концентрации свободных гидратированых ионов (гидратация обеспечивает экзотермичность). Медленное увеличение экзотермичности диссоциации воды с ростом температуры до 280 0С можно объяснить частичной компенсацией прироста числа ионов падением энтальпии гидратации в расчете на один ион (понятно, что увеличение температуры дестабилизирует гидраты). Однако стоит учитывать, что с ростом температуры происходит снижение диэлектрической проницаемости воды, что в свою очередь приводит к резкому снижению константы ее диссоциации. Данное явление, соответствии с изобарой Вант-Гоффа, говорит об увеличении экзотермичности диссоциации воды с ростом температуры. При этом изменение энтропии в процессе диссоциации воды становится все более отрицательным по мере увеличения температуры, что свидетельствует о росте упорядочения в системе с ростом температуры. В области низких температур это можно объяснить сольватацией ионов. В интервале более высоких температурах, когда диэлектрическая проницаемость воды снижается, изменение энтропии можно объяснить увеличением упорядоченности во взаимном расположении недиссоциированных молекул воды, что согласуется с предположением многих авторов об изменение структуры воды в области высоких температур и давлений. Величина предельной высокочастотной проводимости определяется отношением абсолютной диэлектрической проницаемости воды к времени дипольной диэлектрической релаксации и является ее фундаментальной характе¬ристикой. Одинаковый характер влияния температуры на предель¬ную ВЧ ЭП воды, рис. 8 и на ионное ее произведение, рис. 1, позволяет высказать предположение о существовании тесной связи между эти¬ми характеристиками воды. Таким образом, существование экстремума на зависимостях Kw от температуры, его смещение в сторону более высо¬ких температур при повышении давления, может быть связано с зависимостью от температуры и давления диэлектрических характеристик воды, в частности, от¬ношения статической ДП воды к времени дипольной диэлектрической релакса¬ции ее молекул. Именно эти величины и определяют величину ее предельной высокочастотной проводимости. Вместе с тем, наблюдаемые экстремумы на температурных зависимостях ионного произведения воды и предельной вы¬сокочастотной её электропроводности могут быть также связаны со структур¬ными изменениями в жидкой воде.
- Добавил в систему: Щербаков Владимир Васильевич