В работе рассмотрен подход к описанию термодинамического равновесия бинарных растворов по данным об их поверхностном натяжении. Выполнена оценка параметров модели Маргулиса для смесей этанол-вода и изопропанол-вода
коэффициенты активности, модель Маргулиса, поверхностное натяжение
Математическое описание равновесных данных в системах пар-жидкость или жидкость-жидкость строится в нахождении концентрационных зависимостей коэффициентов активности компонентов растворов. Значения коэффициентов активности получают путем анализа данных экспериментов в основном по давлению насыщенных паров компонентов раствора.
Отклонения от идеальности в реальных смесях находят свое отражения также в зависимостях поверхностного натяжения от концентрации компонентов. Поэтому по подобным данным можно судить о коэффициентах активности компонентов реальных растворов.
Методом максимального давления (метод Ребиндера) нами были получены экспериментальные зависимости поверхностного натяжения от концентрации компонентов для двух бинарных растворов: этанол-вода и изопропанол-вода (рис.1 и 2).
Для описания зависимости коэффициентов активности от концентраций компонентов использовалась модель Маргулиса:
;
.
где: A и B – эмпирические параметры уравнения Маргулиса; γ1 и γ2 – коэффициенты активности 1-го и 2-го компонентов; x1 и x2 – мольные доли 1-го и 2-го компонентов.
Рисунок 1 – Зависимость поверхностного натяжения от концентрации
в растворах этанол–вода
○ – литературные данные [1]; • – экспериментальные данные.
Рисунок 2 – Зависимость поверхностного натяжения от концентрации
в растворах изопропанол–вода
○ – литературные данные [1]; • – экспериментальные данные.
При этом обработка экспериментальных данных показала, что для раствора этанол-вода (рис. 1), наилучшим образом подходят параметры уравнения Маргулиса A=1,2307 и B=1,2791. Эти параметры соответствуют предельно-разбавленным коэффициентам активности = 3,424 и
=3,593.
Для раствора изопропанол-вода (рис. 2) оптимальные параметры Маргулиса составили A=0,4624 и B=1,2732, что соответствует = 1,588 и
=3,572.
1. Никольский, Б.П. Справочник химика. В 6-ти т., - Т.3. - Москва : Хи-мия, 1965. - 1008 с.
