Об использовании синхронного термоанализатора Netzsch 449 Jupiter для определения точки кипения веществ

Автор: Жеребцов Дмитрий Анатольевич, Толстогузов Дмитрий Сергеевич, Буланова Александра Владимировна, Авдин Вячеслав Викторович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry

Рубрика: Физическая химия

Статья в выпуске: 2 т.15, 2023 года.

Бесплатный доступ

Исследовано влияние массы воды, п- ксилола, этиленгликоля, нафталина на измеряемое значение температур и теплот их превращений. Показано, что синхронный термоанализатор Netzsch 449F1 Jupiter можно успешно использовать для определения точки кипения веществ. Температуры окончания их испарения монотонно возрастают с ростом массы вещества. Показано, что с достижением определенной массы процесс кипения становится стационарным, сопровождающимся формированием линейного фронта пика кипения, близкого по наклону к наклону фронта пиков плавления различных чистых веществ. Предложена и апробирована модифицированная методика обработки данных дифференциальной сканирующей калориметрии для решения этой задачи, дающая погрешность определения точки кипения ±4 °С в случае воды, этиленгликоля и п-ксилола и ±6 °С в случае нафталина. Погрешность определения теплот кипения по данным синхронного термоанализатора составляет ±5 % в случае воды и нафталина, однако в случае этиленгликоля и п- ксилола погрешность достигает 10 и 40 % соответственно, что делает данный метод не количественным, а лишь полуколичественным или качественным в отношении определения теплот превращений. На примере антраниловой кислоты и дииодо- пара -ксилола проведена апробация метода и получены данные о температурах и теплотах превращений для данных соединений, причем теплоты превращений ранее не были известны в литературе. Так, антраниловая кислота по нашим данным имеет не описанное ранее полиморфное превращение при 91 °С с теплотой 28,5 Дж/г, плавление при 145,5 °С с теплотой 150 Дж/г и кипение при 230 °С с теплотой 310 Дж/г. Дииод- пара -ксилол по нашим данным плавится при 102 °С с теплотой 60 Дж/г и кипит при 310 °С с теплотой 95 Дж/г.

Еще

Термический анализ, точка кипения, точка плавления

Короткий адрес: https://sciup.org/147240923

IDR: 147240923   |   DOI: 10.14529/chem230213

Список литературы Об использовании синхронного термоанализатора Netzsch 449 Jupiter для определения точки кипения веществ

  • Берг Г.Г. Введение в термографию. М.: Наука, 1969. 396 с.
  • Уэндландт У. Термические методы анализа. Пер. с англ. под ред. В.А. Степанова и В.А. Берштейна. М.: Мир, 1978. 526 с.
  • Шестак Я. Теория термического анализа: Физико-химические свойства твердых неорганических веществ. М.: Мир, 1987. 456 с.
  • Альмяшев В.И. Термические методы анализа: учеб. пособие. СПб: Изд-во СПбГЭТУ (ЛЭТИ), 1999. 40 с.
  • Термогравиметрия: учеб. пособие для студентов III курса химического факультета / сост. В.С. Корзанов, М.Г. Котомцева, Р.И. Юнусов. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2007. 71 с.
  • Goodrum J.W., Siesel E.M.Thermogravimetric analysis for boiling points and vapor pressure // Journal of Thermal Analysis. 1996. Vol. 46. Р. 1251-1258. DOI: 10.1007/BF01979239.
  • Barrall II Edward M. Precise determination of melting and boiling points by differential thermal analysis and differential scanning calorimetry // Thermochimica Acta. 1973. Vol. 5. P. 377-389. DOI: 10.1016/0040-6031(73)80016-4.
  • Goodrum J.W. Rapid Measurements of Boiling Point and Vapor Pressure of Short-Chain Triglycerides by Thermogravimetric Analysis // JAOCS. 1997. Vol. 74, no. 8. Р. 947-950. DOI: 10.1007/s11746-997-0009-0.
  • Troni K.L., Damaseno D.S., Ceriani R. Evaluation of the variation of the differential scanning calorimetry method for measuring the boiling points of binary mixtures at subatmospheric pressure // J. Chem. Eng. Data. 2020. Vol. 65, no. 7. Р. 3334-3343. DOI: 10.1021/acsjced.0c00111.
  • O'Connell C., Dollimore D. Determination of the melting point using derivative thermogravi-metry // Instrumentation Science & Technology. 1999. Vol. 27, no. 1. Р. 13-21. DOI: 10.1080/10739149908085826.
  • Strella S. Differential Thermal Analysis of Polymers. II. Melting // Journal of applied polymer science. 1963. Vol. 7. P. 1281-1289. DOI: 10.1002/app.1963.070070409.
  • Tubes R.K. Melting Point and Heat of Fusion of Poly(viny1 Alcohol) // Journal of polymer science: PART A. 1965. Vol. 3. P. 4181-4189. DOI: 10.1002/pol.1965.100031213.
  • Fischer H. Calibration of micro-thermal analysis for the detection of glass transition temperatures and melting points. Repeatability and reproducibility / H. Fischer // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2008. Vol. 92, no. 2. Р. 625-630. DOI: 10.1007/s10973-007-8554-1.
  • Reed T.B., Fahey R.E., Strauss A.J. Sealed crucible technique for thermal analysis of volatile compounds up to 2500 °C: melting points of EuO, EuS, EuSe and EuTe // Journal of Crystal Growth. 1972. Vol. 15. P. 174-178. DOI: 10.1016/0022-0248(72)90116-9.
  • Kerr N.J., Landis P.S. Microboiling and Melting Point Determination by Differential Thermal Analysis // Analytical chemistry. 1968. Vol. 40, no. 7. Р. 1176-1176. DOI: 10.1021/ac60263a007.
  • Ривкин С.Л., Александров A.A. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. 424 с.
  • Химическая энциклопедия. Т. 2 / под ред. И.Л. Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1990. 671 с.
  • Химическая энциклопедия. Т. 5 / под ред. Н.С. Зефирова. М.: Советская энциклопедия, 1998. 783 с.
  • Химическая энциклопедия. Т. 3 / под ред. И.Л. Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1992. 639 с.
  • Химическая энциклопедия. Т. 1 / под ред. И.Л. Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1988. 623 с.
  • Maki T., Takeda K. Benzoic Acid and Derivatives // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2000. DOI: 10.1002/14356007.a03_555.
  • Halogen—halogen interactions in diiodo-xylenes / E. Albright, J. Cann, A. Decken, S. Eisler // CrystEngComm. 2017. Vol. 19. Р. 1024-1027. DOI: 10.1039/c6ce02339h.
  • Stevens W.H., Pepper J.M., Lounsbury M. The decarboxylation of anthranilic acid // Canadian Journal of Chemistry. 2011. Vol. 30, no. 7. P. 529-540. DOI: 10.1139/v52-065.
  • Triboluminescence-structure relationships in polymorphs of hexaphenylcarbodiphosphorane and anthranilic acid, molecular crystals, and salts / G.E. Hardy, W.C. Kaska, B.P. Chandra, J.I. Zink // Journal of the American Chemical Society. 1981. Vol. 103, no. 5. P. 1074-1079. DOI: 10.1021/ja00395a014.
  • Жеребцов Д.А. Совершенствование методики высокотемпературного дифференциального термического анализа и определение некоторых термодинамических параметров систем CaO-Al2O3 и ZrO2-Al2O3: дис. ... канд. хим. наук. Челябинск, 2000. 126 с.
Еще
Статья научная