（物理化学专业论文）醇n甲基哌嗪二元体系热力学性质研究.pdf

声_ ，z 妒硕士学位论文 摘要 分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇与胪甲基哌嗪组 成的六个二元体系在不同温度下的折射率，用于确定二元混合物的组成。类似于 过量性质，计算混合物与相应纯组分线性组合之间的折射率差痢。 用振荡管式数字密度计分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和 异丁醇与肛甲基哌嗪组成的六个二元体系在2 9 3 1 5 k 、2 9 8 1 5k 、3 0 3 1 5 k 下的 密度，计算超额摩尔体积以及超额偏摩尔体积、表观摩尔体积、偏摩尔体积等体 积性质。 用乌别洛特( 乌氏) 粘度计分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇 和异丁醇与胪甲基哌嗪组成的六个二元体系在2 9 3 1 5 k 、在2 9 8 1 5k 、3 0 3 1 5 k 下的运动粘度，结合密度数据计算了动力粘度和过量粘度。 测定了甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇与 l 甲基哌嗪六个二 元体系在1 0 1 3 k p a - f 的汽液平衡数据，计算了液相组分的活度系数。用带温度函 数参数的u n i q u a c 方程关联汽液平衡数据，推算平衡温度和汽相组成，效果良 好。 为含胪甲基哌嗪体系的性质研究和分离设计提供基础数据和信息。 关键词：a l 甲基赈嗪，醇，基础数据，测定，折射率，体积性质，粘度，汽液 平衡 一! 羔! 苎坚堕主兰垡兰塞 s t u d yo n t h e r m o d y n a m i cp r o p e r t i e s f o r b i n a r ys y s t e m so f a l c o h o lp l u s n - m e t h y l p i p e r a z i n e a b s t r a c t r e f r a c t i v ei n d e xd a t aa td i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s f o r s i x b i n a r y m i x t u r e so f n - m e t h y l p i p e r a z i n e w i t h a l c o h o l s ，i n c l u d i n g m e t h a n o l ，e t h a n o l ，1 - p r o p a n o l ， i s o - p m p a n o l ，1 - b u t a n o la n di s o b u t a n o l ，w e r em e a s u r e da saf u n c t i o no f c o m p o s i t i o n ， f r o mw h i c ht h ec o m p o s i t i o no fa ni n v e s t i g a t e db i n a r ys y s t e m sc a r lb ed e t e r m i n e d r e f r a c t i v ei n d e xd e v i a t i o n sf r o mt h el i n e a ra d d i t i v ev a l u e so ft h ec o r r e s p o n d i n gp u r e c o m p o n e n t s a r et h e nc a l c u l a t e ds i m i l a r l yt ot h ee x c e s s p r o p e r t i e s d e n s i t i e sf o rb i n a r ym i x t u r e so f n - m e t h y l p i p e r a z i n ew i t h t h e s ea l c o h o l sw e r ea l s o m e a s u r e da t2 9 3 1 5 k ，2 9 8 1 5ka n d3 0 3 1 5 ko v e rt h ew h o l em o l ef r a c t i o nr a n g eb y m e a n so fa v i b r a t i n gt u b ed i g r a ld e n s i m e t e r 。s o m ev o l u m e t r i cp r o p e r t i e s ，e x c e s sm o l a r v o l u m eo fm i x t u r e s ，e x c e s sp a r t i a l v o l u m e s ，a p p a r e n tv o l u m e sa n dp a r t i a l m o l a r v o l u m e so f b o t hc o m p o n e n t sw e r ec a l c u l a t e d k i n e m a t i cv i s c o s i t i e sf o rb i n a r ym i x t u r e so fn - m e t h y l p i p e r a z i n ew i t ht h e s e a l c o h o l sw e r em e a s u r e da t 2 9 3 1 5 k ，2 9 8 1 5 ka n d3 0 3 ，1 5 kw i t hu b b e l o h d e v i s c o m e t e r o nt h eb a s i so ft h e s ed a t aa l o n g 、v i 血t h em e a s u r e dd e n s i t i e s t h ed y n a m i c v i s c o s i t i e sa n de x c e s sv i s c o s i t i e sa r ec a l c u l a t e d i s o b a r i cv a p o r l i q u i de q u i l i b r i u m ( v l e ) m e a s u r e m e n t sa t10 1 3k p aa r er e p o r t e d f o r b i n a r ys y s t e m s o fm e t h a n o l ，e t h a n o l ，n - p r o p a n o l ，i s o p r o p a n o l ，月一b u t a n o lo r s o b u t a n o lw i t hn - m e t h y l p i p c r a z i n e t h em e a s u r e m e n tr e s u l t ss h o wt h a tt h e r ea r en o a z e o t r o p e s f o rv l el i q u i d - p h a s e a c t i v i t y c o e f f i c i e n t sa n dv a p o rp h a s ef u g a c i t y c o e f f i c i e n t sa r ee s t i m a t e dt a k i n gi n t oa c c o u n 。tt h en o n i d e a ln a t u r eo ft h ev a f l o ra n d l i q u i dp h a s e s v l ed a t aa r et h e r m o d y n a m i c a l l yc o n s i s t e n ta n da r ec o r r e l a t e db y t h e u n i q u a cl i q u i d p h a s e a c t i v i t y c o e f f i c i e n tm o d e lw i t h t e m p e r a t u r ed e p e m e n c e p a r m n e t e r s ，f u n d a m e n t a ld a t aa n di m p o r t a n ti n f o r m a t i o nc a l lb ep r e s e n t e df r o m t h i s w o r kf o rt h e p r o p e r t yr e s e a r c ha n ds e p a r a t i o nd e s i g no f n - m e t h y l p i l ：l e r a z i n e k e y w o r d s ：n - m e t h y l p i p e r a z i n e ，a l c o h o l ，f u n d a m e n t a l d a t a ，m e a s u r e m e n t ， r e f r a c t i v ei n d e x ，v o l u m e t r i cp r o p e r t y ，v i s c o s i t y ，v a p o r l i q u i d e q u i l i b r i u m ( v l e ) 2 p ，z 妒硕上学位论文 第一章绪论 化工过程涉及质量、能量和动量的传递，涉及物质的物理和化学变化，我们 对工艺过程的研究和开发，其最终目的就是要得到良好的社会效益和经济效益。 而过程开发始终是化工科技工作者所关注的中心问题，如果不了解要处理混合物 的物理、化学和热力学性质，怎能分析流体在相间的能量和物质传递? 如何设计 分离系统? 又如何认识其反应过程? 而化工热力学的主要研究范畴在决定设计 分离过程、化学反应器所需的相平衡以及化学平衡数据、参数和平衡时的状态以 及对化工过程进行热力学分析。相平衡数据的测定和关联在化工热力学领域中有 重要的地位。要正确合理地设计出特定体系的分离流程和设备，相平衡这一重要 的基础数据是必不可少的。 溶液热力学作为化工热力学的重要研究方向之一，在工程上应用十分广泛。 由于该分支学科和扩散分离过程、流体的物性学有着重要的联系，所以它遍及化 工、冶金、能源、资源利用和材料等各个重要领域。可以说，凡是有溶液存在的 地方和伴有能量交换的过程中，都有溶液热力学的问题。人们常常希望将混合物 的热力学性质和构成此混合物的纯物质的性质相联系，为了表征它们间的关系， 从而定义一组热力学性质一溶液的混合性质【l 】。在溶液的研究中，常常提及理想 溶液的概念，理想溶液的性质不仅已研究得非常透彻，而且它的混合性质的表达 最为简便。为此希望把真实溶液的性质和理想溶液的性质联系起来，为了表征它 们问的关系又定义了另一组热力学性质一溶液的过量性质。过量睦质的研究十分 活跃，无论在实验方法或理论计算方面都有很大进展，已成为溶液热力学的一个 重要组成部分。过量热力学性质的数据是用来检验溶液理论正确程度的重要依 据：是开发新的溶液理论的实验基础；又是化工设计、操作和计算机仿真的重要 基础数据。 过量热力学性质在溶液研究中有着广泛的应用【l 】，主要表现为： ( 1 ) 过量性质为从纯组分数据计算多组分混合物质提供关键性的数据，而 且它们是属于最灵敏的量度； ( 2 ) 常用过量性质来定义各种溶液，并用此来检验溶液理论和探求溶液结 构； 加，z 聋硕士学位论文 ( 3 ) 容易把溶液的实验数据转换成过量性质，并用此来估算混合物中不同 组分间相互作用的特征参数； ( 4 ) g e 是描述液体混合物非理想性最有用的热力学性质，是溶液理论和相 平衡计算的中间纽带，g 2 又是决定相稳定性和相分离条件的重要物理量； ( 5 ) 矿可用来推算等温或等压v l e 和在进行非等温v l e 数据的热力学一 致性检验时不可缺少的物理量，俨则是非等压v l e 数据热力学一致性检验中的 必要物理量。 尽管前人在溶液相平衡和溶液热力学领域已经作了大量工作，相关的基础数 据也已经汇编成册，但随着有机化学的发展与科技的进步，新物质的不断开发成 功，必将需求相应的物性数据、相关体系的相平衡数据和溶液过量性质数据，以 满足工程设计的需求。本论文固绕i 甲基哌嗪，测定一批重要热力学性质，以 期更好研究它的相平衡和溶液热力学特性。 1 1 肛甲基哌嗪的应用价值“1 - 甲基哌嗪是有机合成中间体。在医药工业中用于制取抗菌素类药物甲哌 利福霉素、抗精神病药三氟拉嗪以及安眠药、镇静、镇吐类药吐抗等。同时它又 是新一代广谱抗菌药物氧氟沙星和氯氮平的中间体，也用于合成染料和杀虫 剂，在聚胺脂泡沫塑料、含硫聚脂、聚环氧四氟乙烷等高分子产品的生产中也有 不少应用。该物质具有独特的结构和生物活性，使它可以作为生化模型分子，它 也可以通过环上的氮原予与金属表面键合，有效地抑制金属在水或醇溶液中的腐 蚀。 1 2 j j l l 甲基哌嗪的合成和性能 1 2 1 肛甲基哌嗪的合成”1 n - o ；基哌嗪的合成可分两步进行，第一步是由氯乙醇经氨化、环合成哌嗪 盐酸盐，再用氢氧化钠中和制得六水哌嗪；第二步是由六水哌嗪经甲基化反应而 制得_ 甲基哌嗪。 1 、由氯乙醇制得六水哌嗪 4 p _ ，z 掌硕士学位论文 ( 1 ) 氯乙醇氨化制乙醇胺盐酸盐： 将氨水加入氨化锅内，在搅拌状态下加入氯乙醇，加料比为氯乙醇：氨水 = 1 ：4 0 ( m 0 1 ) ，加热升温使氨压力表读数达到o 4 m p a 左右，反应5 个小时，升 温去除过量的氨，然后减压浓缩至糊状，得乙醇胺盐酸盐浓缩液。其化学反应方 程为： c 1 c h z c h 2 0 h + n h 3 h 2 0 斗n i 2 c h 2 c h 2 0 h h c l + h 2 0 ( 2 ) 乙醇胺盐酸盐环合成哌嗪盐酸盐： 将乙醇胺盐酸盐的浓缩液在搅拌下加入环合锅内，加热升温至1 9 0 。c ，蒸 干水分，加入已预热到1 2 0 。c 的脱水石蜡，继续升温至2 6 0 - 2 7 0 。c ，保温反应1 8 个小时，过滤除去石蜡留下滤饼即为哌嗪盐酸盐。其化学反应方程为： n h 4 c 1 c h 2 c h 2 , n h 2 c h 2 c h 2 0 h h c l 心 n h 2 h c l h 2 c h 2 7 ( 3 ) 盐酸哌嗪经中和制得六水哌嗪：将盐酸哌嗪、固体氢氧化钠和水加入 反应锅中，加料比例为：盐酸哌嗪：固体氢氧化钠：7 k = i ：0 8 5 ：0 8 ( w ) ，搅 拌1 5 小时排除氨气，然后升温至1 3 0 1 4 0 。c ，蒸出六水哌嗪a 其化学反应方程 h h 2 c 弋h 2 h c l + 2 n a o h + 6 h 2 0，m 广麟弋h 6 h 2 0 十2 n 。c l 十2 h ：o h c h 2 c h n 2 h 吃h a + 2 n a o h + 6 h 2 。h 嗵 c h 2 c h h 6 h 2 0 十2 n a c h 2 h 2 。 h 2 2 、由六水哌嗪制得- 甲基哌嗪 将六水哌嗪及盐酸加入反应锅中加热到4 5 。c ，滴加甲酸和甲醛的混合液； 在5 0o c 左右反应2 3 小时，再升温回流至二氧化碳气体不再逸出为止：然后冷 却到8 0 c d n a 盐酸，加热蒸干酸液；稍冷后加入甲醇，加热回流3 0 分钟并趁热 过滤：将滤液除尽甲醇后加入氢氧化钠溶液调p h 至1 4 1 蒸馏得含水甲基哌嗪， 加苯加热回流带水至尽，再经分馏得无水m 甲基哌嗪。其化学反应方程为： ! 竺! ! 兰坚堡主兰垡鲨苎 c h 2 c h 2 h n n h c h 2 c h f h c h o 6 h 2 0 + h c o o h h 2 c h t h n 7n h c h 2 c h j 1 2 2 肛甲基哌嗪的性能d 1 - 甲基哌嗪分子式为c 5 h 1 2 n 2 ，分子量为1 0 0 1 6 ，是一种无色液体。沸点 1 3 6 - 1 3 8 0 ，2 0 时的相对密度为0 9 0 3 ，折射率为1 4 3 7 8 ，闪点4 2 * 0 ，易溶于水、 乙醚和乙醇。 1 3 n - - 甲基哌嗪相关体系热力学性质研究概况 哌嗪系列产品是重要的医药中间体，也是一些合成染料的原料，它们在制 药工业和精细化学品开发中很有应用价值。特别是肛甲基哌嗪、_ 乙基哌嗪、 n 。二甲基哌嗪等烷基哌嗪具有独特的生物活性，不仅是良好的医药中间体，也 可以作为生化模型分子，因此它们的合成、物性研究和工艺开发都引起人们的重 视。浙江大学顾飞燕等“3 曾对哌嗪系列相关体系的热力学性质进行过一些研究， 报道了肛甲基哌嗪+ 哌嗪、水+ _ 甲基哌嗪及水+ 肛乙基哌嗪二元体系的一些物 性和汽液平衡性质，但与胪甲基哌嗪相关的许多热力学性质及汽一液平衡数据未 见系统报道。 1 4 本论文提出的背景 由于哌嗪系列产品是一类新产品，许多基本的物性数据都很缺乏，给深入 的研究和工程设计带来不便。胪甲基哌嗪等烷基哌嗪常温下为液体，易与水、醇 类等溶剂互溶，研究胪甲基哌嗪等与水、醇类组成的相关体系的热力学性质和 汽液平衡性质具有理论意义和实用价值。本论文选择了甲醇、乙醇、正丙醇、异 丙醇、正丁醇、异丁醇分别与胪甲基哌嗪组成的六种二元体系，实验测定了折 射率、密度、粘度和汽液平衡数据，并对其相应的过量性质和汽液平衡性质进行 了研究，为迸一步深入研究和工程设计提供基础数据和信息。 6 ，_ ，z 掌硕士学位论文 本章主要参考文献 1 】朱自强，姚善泾，金彰礼流体相平衡原理及其应用 m ，浙江大学出版 社1 9 9 0 2 】陈树大，方文军，等醇+ n 一甲基哌嗪二元体系性质，浙江大学学报( 理学 版) ，2 0 0 2 ，( 3 5 ) 4 ：4 3 0 - 4 3 6 【3 】徐克勋，精细有机化工原料及中间体手凹【m 】，化学工业出版社：4 - 1 0 9 1 9 9 9 【4 g uf ，f a n gw d e n s i t ya n dr e f r a c t i v ei n d e xa t2 9 8 1 5ka n dv a p o r l i q u i d e q u i l i b r i a a t1 0 1 3k p a f o r b i n a r y m i x t u r e s o f w a t e r + n - e t h y l p i p e r a z i n e 【j j c h e m e n g d a t a 2 0 0 0 ，4 5 ：2 8 8 - - 2 9 1 7 p _ ，乒妒硕士学位论文 第二章醇+ 肛甲基哌嗪二元体系 的折射率 本章分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇与肛甲基哌 嗪组成的六个二元体系在不同温度下的折射率，用来制作确定二元混合物组成的 标准曲线，在第五章中用于汽、液相组成确定；类似于过量性质，计算混合物折 射率与相应纯组分折射率线性组合之间的差锄。 2 1 实验方法 2 1 1 试剂 胪甲基哌嗪( 简称n m p ) ，无色液体，浙江龙山化工总厂提供并精制而成， 纯度高于9 9 5 ( 质量百分数) ；乙醇为优级醇，上海试剂一厂；其它醇为分析 醇，上海试剂一厂，经精馏提纯、干燥。纯物质的沸点、密度和折射率与文献数 据的比较见表2 1 。 表2 1纯物质的正常沸点、密度和折射率 物质沸点，密度g e m - 3折射率 实验值文献值实验值 文献值【l 】实验值 盎然焦竺 甬一面 6 4 5 46 4 5 4 6 o 7 8 6 4 8o 7 9 6 3 7 1 3 2 6 51 3 2 6 5 2 7 醇 7 8 3 27 8 2 9 3 o 7 8 5 0 6o 7 8 5 0 9 1 3 5 9 51 3 5 9 4 1 正丙醇 9 7 ，1 89 7 1 5 l 0 7 9 9 7 4o 7 9 9 6 0 1 3 8 3 61 3 8 3 7 0 异丙醇 8 2 0 48 2 2 4 2 0 7 8 1 3 0o 7 8 1 2 6 1 3 7 5 01 3 7 5 2 正丁醇 1 1 7 6 7 1 1 7 7 2 50 8 0 6 1 4 0 8 0 5 7 51 3 9 7 3 1 3 9 7 4 l 异丁醇 1 0 7 9 11 0 7 8 8 6 o 7 9 8 0 80 7 9 7 8 1 3 9 3 91 3 9 3 8 9 n - 甲基1 3 6 8 1 1 3 5 9 【2 】o 9 0 3 7 8 0 9 0 31 4 6 5 5 1 4 6 5 5 哌 5 1 3 8 h ( 2 0 )( 2 0 ) 川 ( 2 0 )( 2 0 ) h 1 0 8 9 9 8 0 1 4 6 3 4 ( 2 5 ) o 8 9 4 4 ( 2 5 ) 1 4 6 1 5 o 8 9 4 5 4( 3 0 ) 1 4 6 1 4 ( 3 0 ) 1 ( 3 09 c )( 3 0 ) 2 1 2 方法 纯物质的沸点采用改进型r o s e 釜测定。平衡温度用标准铂电阻温度计接 美国产1 9 5 a 型数字多用表测定，按i p t s 6 8 温标换算温度。压力采用二级稳压 3 塑! ：兰坚堡主兰堡垒苎 系统自动调节控制恒压。汽、液相组成用折射率法得到，折射率用阿贝折光仪测 定。试剂密度采用奥地利产d m a5 5 型数字密度计测定。 2 2 实验数据 用阿贝折光仪分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇与 舻甲基哌嗪组成的六个二元体系在不同温度的折射率，将实验数据列于表2 - 2 。 表2 - 2醇+ - 甲基哌嗪二元体系在不同温度下的折射率 行dz i聆d 2 0 3 0 甲醇( 1 ) + 肛甲基嚷嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 01 4 6 5 61 4 6 1 4 0 0 5 4 51 4 6 3 71 4 5 9 5 o 1 1 3 71 4 6 1 21 4 5 7 0 0 1 4 9 41 4 5 9 61 4 5 5 5 0 1 9 7 41 4 5 7 31 4 5 3 2 0 2 5 7 61 4 5 4 2 1 4 5 0 0 0 2 9 6 51 4 5 2 01 4 4 7 8 0 3 4 6 11 4 4 8 81 。4 4 4 5 0 4 0 4 01 4 4 4 81 4 4 0 6 0 4 5 1 31 4 4 1 01 _ 4 3 6 7 o ，5 1 9 31 4 3 5 01 4 3 0 8 0 5 6 0 31 4 3 0 7 1 4 2 6 5 0 6 2 3 31 4 2 3 2 1 4 18 8 0 6 5 9 2 1 4 1 8 51 4 1 4 0 0 6 9 9 61 4 1 2 6 1 4 0 8 1 0 7 6 6 9 1 4 0 0 41 3 9 6 2 08 0 3 61 3 9 3 1 1 3 8 8 7 0 8 5 0 7 1 3 8 1 51 3 7 7 3 0 9 0 2 31 3 6 6 7 1 3 6 2 5 0 9 3 5 71 3 5 4 9 1 3 5 0 7 1 0 0 0 01 3 2 8 4 1 3 2 4 5 一”d 3 0 3 5 2 0 3 0 正丙醇( 1 ) + 肛甲基嚷嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 01 4 6 5 51 4 6 1 4 0 0 4 7 8 0 1 0 5 6 0 ，1 4 7 2 0 。1 9 5 4 0 2 4 7 4 0 2 9 2 1 0 3 4 1 2 o 3 8 8 1 0 4 3 9 3 0 4 8 8 7 0 5 4 0 3 0 5 9 2 1 0 6 4 4 0 0 ，6 9 3 7 o 7 4 1 0 0 7 9 6 4 0 8 3 9 7 0 8 9 7 4 0 9 4 4 2 1 0 0 0 0 l ，4 6 3 81 4 5 9 l i 4 6 1 4 1 4 5 9 1 l ，4 5 6 9 1 4 5 4 2 1 4 5 1 8 1 4 4 9 0 1 4 4 6 1 1 4 4 2 7 1 4 3 9 l 1 4 3 5 3 1 ，4 3 1 7 1 4 2 7 3 1 4 2 2 9 1 4 1 8 5 1 4 1 1 9 1 4 0 7 4 1 4 0 0 5 1 3 9 4 1 1 3 8 5 5 x l d i 4 5 6 6 1 4 5 4 6 1 。4 5 2 3 1 4 4 9 6 1 4 4 7 2 1 4 4 4 3 1 4 4 1 5 1 4 3 8 2 1 4 3 4 9 1 4 3 1 2 1 4 2 7 3 1 4 2 2 8 1 4 1 8 6 1 4 1 3 9 1 4 0 7 9 1 ，4 0 3 1 1 3 9 6 3 1 3 9 0 0 1 3 8 1 7 3 0 3 5 乙醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 01 4 6 1 41 4 5 9 5 0 0 5 4 61 4 5 9 01 4 5 7 0 o 1 1 1 01 4 5 6 51 4 5 4 5 0 1 5 1 71 4 5 4 61 4 5 2 5 0 2 0 3 71 4 5 1 91 _ 4 4 9 7 异丙醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 01 4 6 1 41 4 5 9 5 0 0 5 0 11 4 5 8 81 4 5 6 5 0 0 9 8 31 4 5 6 21 4 5 3 9 o 1 5 l o1 4 5 3 21 4 5 0 9 0 2 1 4 31 4 4 9 5i 4 4 7 2 9 皇型堂堡主兰垡笙窭 一02504 1 4 4 9 3 1 4 4 7 2 0 2 4 4 9 一。西石1 丽i o - 3 0 0 1 1 4 4 6 0 1 4 4 3 9 0 3 0 1 9 1 4 4 4 21 4 4 1 7 0 3 4 3 4 1 4 4 3 5 1 4 4 1 4 0 3 6 1 81 4 3 9 9 1 4 3 7 5 m 3 9 2 0 1 4 3 9 81 4 3 7 6 0 4 0 0 2 1 4 3 7 1 1 4 3 4 7 0 4 5 6 3 1 4 3 5 51 4 3 3 4 0 4 5 3 4 1 4 3 3 2 1 4 3 0 8 0 5 0 0 8 1 4 31 71 4 2 9 5 o 5 0 4 714 2 9 0 1 4 2 6 7 0 5 0 3 4 1 4 3 1 61 4 2 9 5 o 5 3 4 2 1 4 2 6 71 4 2 4 3 o 5 4 7 5 1 4 2 7 9 1 4 2 5 8o 5 5 0 1 1 4 2 5 314 2 2 9 o 5 9 9 01 4 2 2 8 1 4 2 0 6o 5 9 1 9 1 4 2 1 51 4 1 9 2 o 6 3 8 81 4 1 8 4 1 4 1 6 3o 6 4 9 6 1 4 1 6 214 1 3 8 0 6 5 4 7 1 4 1 6 51 4 1 4 4 0 6 9 3 8 1 4 1 2 014 0 9 5 0 6 9 8 81 4 1 1 5 1 4 0 9 3 o 7 4 7 31 4 0 6 4 1 4 0 4 0 o 7 4 7 31 4 0 5 3 1 4 0 3 2 o 7 9 2 61 4 0 1 3 13 9 9 0 o 8 0 191 3 9 7 5 1 3 9 5 30 8 3 3 2 1 3 9 6 31 3 9 4 2 0 8 5 0 31 3 8 9 0 1 3 8 6 8o 8 9 7 0 1 3 8 81 3 8 5 9 0 9 0 1 31 3 7 9 41 3 7 7 3 o 9 4 7 21 3 8 0 8 1 3 7 8 7 0 9 5 0 11 3 6 9 71 3 6 7 5 i 0 0 0 01 3 7 2 9 1 3 7 0 7 1 0 0 0 01 3 5 7 7】3 5 5 5 胆d 3 0 3 5 正丁醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 01 4 6 1 41 4 5 9 2 0 0 4 8 11 4 5 9 01 4 5 7 0 0 1 1 1 81 4 5 6 1l 。4 5 4 2 0 1 6 8 81 4 5 3 31 4 5 1 5 0 2 0 1 51 4 5 1 71 4 4 9 9 0 2 4 6 31 4 4 9 614 4 7 8 0 3 1 6 61 4 4 5 71 4 4 4 0 0 3 5 3 61 4 4 3 61 4 4 2 0 0 4 0 1 81 4 4 1 01 4 3 9 3 0 4 2 7 51 4 3 9 51 _ 4 3 7 9 0 4 9 8 01 4 3 5 31 4 3 3 6 0 5 5 0 01 4 3 2 11 4 3 0 4 0 6 0 3 81 4 2 8 71 4 2 7 0 0 6 5 8 81 4 2 5 11 4 2 3 4 0 6 9 8 81 4 2 2 01 4 2 0 3 0 7 4 9 61 4 1 8 21 4 1 6 4 0 7 9 8 21 4 1 4 41 4 1 2 5 0 8 5 3 91 4 0 9 61 4 0 7 7 0 8 9 8 81 4 0 5 51 4 2 3 6 0 9 5 0 11 4 0 0 51 3 9 8 6 10 0 0 01 3 9 5 41 3 9 3 4 x 1 仃d 3 0 3 5 异丁醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 0 1 4 6 1 41 4 5 9 2 0 0 4 9 1 o 1 0 3 4 o 1 4 9 4 0 2 0 3 2 0 2 4 8 1 0 2 9 8 0 0 3 3 7 7 0 4 0 1 6 0 4 5 0 5 0 4 9 2 9 0 5 4 6 7 0 5 9 3 1 0 6 4 5 1 0 6 9 8 7 0 7 4 7 0 0 7 9 9 1 0 8 3 5 5 0 8 9 3 4 0 9 4 9 0 1 0 0 0 0 1 4 5 9 0 1 4 5 6 3 1 4 5 4 0 1 4 5 1 2 1 4 4 9 0 1 4 4 6 0 i 4 4 3 8 1 4 4 0 2 1 4 3 7 1 1 4 3 4 5 1 4 3 1 0 1 4 2 7 9 1 ，4 2 4 3 1 4 2 0 3 1 4 1 6 2 1 4 1 2 0 1 4 0 8 8 1 4 0 3 2 1 ，3 9 7 3 1 3 9 1 9 1 4 5 6 7 1 ，4 5 4 0 1 4 5 1 6 1 4 4 8 8 1 4 4 6 6 1 4 4 3 7 1 4 4 1 5 1 4 3 7 9 1 4 3 4 8 1 4 3 2 2 1 4 2 8 8 1 4 2 5 6 1 ，4 2 2 0 1 4 1 8 0 1 4 1 4 0 1 4 0 9 8 1 ，4 0 6 6 1 。4 0 1 l 1 3 9 5 4 1 3 8 9 8 l o _ ，z 妒硕士学位论文 2 3 结果与讨论 2 3 1 制作折射率标准曲线 折射率是物质的基本性质，一定温度下的折射率，是物质的一个特征数值， 溶液的折射率与组成有关，用它可以确定混合物的组成，是汽液平衡等研究中常 常采用的方法之一。为此，测定了一系列二元混合物在不同温度下的折射率，实 验数据列于表2 2 。由此制作用来确定二元混合物组成的标准曲线，以3 0 、3 5 的乙醇( 1 ) + 胪甲基哌嗪( 2 ) 体系和异丙醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系为例， 示于图2 1 ，根据未知溶液的折射率可求得这个未知溶液的组成。 ( a ) 乙醇( 1 ) + n 一甲基哌嗪( 2 )( b ) 异丙醇( 1 ) + n 一甲基哌嗪( 2 ) 1 蛩2 - i二元体系的折射率标准曲线( 3 0 、3 5 ) 2 3 2 折射率的过量性质 类似于过量性质，混合物折射率与相应纯组分折射率线性组合之间的差勘。 ( d 5 ) 为： g n d = 门d 一( 工l 门d l + x 2 行d 2 ) ( 2 一1 ) j ，z 掌硕士学位论文 式中和n 。、”d ：分别为混合物和相应纯组分的折射率。渤。数值与混合物的 实测折射率一起列于表2 3 ，它们随组成的变化很明显，但随温度的变化并不显 著。六个二元体系的折射率标准曲线及折射率过量性质示于图2 2 图2 4 。 表2 - 3 醇+ 肛_ 甲基哌嗪二元体系在不同温度下的折射率过量性质 翻d。1 2 0 3 0 甲醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系 0 。0 0 0 00 ，0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 5 4 5 0 0 0 5 60 0 0 5 6 o 1 1 3 70 0 1 1 20 0 1 1 2 01 4 9 4 0 0 1 4 50 0 1 4 6 0 1 9 7 40 0 1 8 80 0 1 8 8 0 2 5 7 6 0 0 2 3 90 0 2 3 9 0 2 9 6 50 0 2 71 0 0 2 7 0 0 3 4 6l0 0 3 0 70 0 3 0 5 0 ，4 0 4 00 0 3 4 6 0 。0 3 4 5 0 4 5 1 30 0 3 7 3 0 0 3 7 1 0 519 3 0 0 4 0 60 0 4 0 5 0 5 6 0 30 0 4 2 0 0 0 4 1 8 0 6 2 3 3 0 0 4 310 0 4 2 7 0 6 5 9 20 0 4 3 3 0 0 4 2 8 0 6 9 9 60 0 4 3 0 0 0 4 2 5 0 7 6 6 90 0 4 0 0 0 0 3 9 8 0 8 0 3 6 0 0 3 7 80 0 3 7 3 0 8 5 0 70 0 3 2 6 0 0 3 2 4 0 9 0 2 3 0 0 2 4 90 0 2 4 6 0 9 3 5 70 0 1 7 7 0 0 1 7 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 勘d 2 0 3 0 正丙醇( 1 ) + _ l 甲基哌嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 4 7 80 0 0 2 10 0 0 1 5 o 1 0 5 60 0 0 4 30 0 0 3 6 o ，1 4 7 20 0 0 5 40 0 0 4 9 o 19 5 40 0 0 7 00 0 0 6 5 0 2 4 7 4 0 0 0 8 50 0 0 7 9 0 2 9 2 10 0 0 9 7 0 0 0 9 1 0 3 8 8 10 0 11 60 0 1 1 0 0 4 3 9 30 ，0 1 2 30 o 8 0 4 8 8 70 0 1 2 70 0 1 2 4 0 5 4 0 30 0 1 3 00 0 1 2 9 0 5 9 2 10 0 1 3 60 0 1 3 1 0 6 4 4 00 0 1 3 3 0 0 1 2 7 0 6 9 3 70 0 1 2 9 0 0 1 2 5 0 7 4 1 0 0 0 1 2 30 0 11 6 0 7 9 6 40 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 8 3 9 70 0 0 9 1 0 0 0 8 6 0 8 9 7 40 ，0 0 6 8 0 0 0 6 4 0 9 4 4 20 0 0 4 1 0 0 0 3 9 1 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 渤d 痂d “1 3 0 3 5 “1 3 0 3 5 o 0 0 0 0 o 0 0 0 00 0 0 0 0 o 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 4 6 o 0 0 3 2o 0 0 3 2 o 0 5 0 1o 0 0 1 7 o 0 0 1 5 0 1 1 1 0 0 0 0 6 5 0 0 0 6 50 0 9 8 3 0 0 0 3 40 0 0 3 2 0 1 5 1 7 0 0 0 8 8o 0 0 8 8 o 1 5 1 0o 0 0 5 1 o 0 0 4 9 0 2 0 3 7 0 0 1 1 50 0 1 1 4 o 2 1 4 3o 0 0 7 0 0 0 0 6 8 0 2 5 0 4 0 0 1 3 8o 0 1 3 7 o 2 4 4 9o 0 0 7 7 0 0 0 7 4 0 3 0 0 1 0 0 1 5 70 0 1 5 6 0 3 0 1 9o 0 0 9 4 0 ，0 0 9 1 1 2 p ，土妒硕士学位论文 o 3 4 3 40 0 1 7 6o 0 1 7 6 0 3 6 1 80 0 1 0 5 0 0 1 0 2 0 3 9 2 0 0 4 5 6 3 0 5 0 0 8 0 ，5 4 7 5 0 5 9 9 0 o 6 3 8 8 0 6 5 4 7 0 ，6 9 8 8 0 7 4 7 3 0 8 0 1 9 0 8 5 0 3 0 9 0 1 3 0 9 5 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 9 00 0 1 8 9 0 0 2 1 40 0 2 1 4 0 0 2 2 20 0 2 21 0 ，0 2 3 20 。0 2 3 2 0 0 2 3 50 0 2 3 4 0 0 2 3 20 0 2 3 2 0 0 2 3 00 0 2 3 0 0 0 2 2 50 0 2 2 5 0 0 2 1 40 0 2 1 4 o 0 1 9 2o 0 1 9 2 0 0 1 5 80 0 1 5 7 o 0 1 1 5o 0 1 1 5 0 0 0 6 80 0 0 6 8 0 0 0 0 00 0 0 0 0 面n 0 4 0 0 2 0 4 5 3 4 0 5 0 4 7 0 5 3 4 2 0 5 5 0 1 0 5 9 1 9 0 6 4 9 6 0 6 9 3 8 0 7 4 7 3 0 7 9 2 6 0 8 3 3 2 0 8 9 7 0 0 9 4 7 2 1 0 0 0 0 3 0 c3 5 c 。 0 0 1 1 1 0 0 1 1 9 o 0 1 2 2 0 0 0 0 0 o 0 o 2 5 2 5 2 4 2 3 0 0 1 2 0 0 0 1 1 1 o 0 1 0 0 0 0 0 8 6 0 。0 0 6 0 0 0 0 3 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 1 1 6 0 0 1 2 1 0 0 1 2 3 0 0 1 2 3 o 0 1 2 3 o 0 1 2 0 0 0 1 1 6 0 0 1 0 9 0 0 0 9 9 0 0 0 8 7 0 0 0 6 l 0 0 0 3 3 0 0 0 0 0 o n d 3 0 35 正丁醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系异丁醇( 1 ) + 肛甲基哌嗪( 2 ) 体系 0 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 4 8 l0 ，0 0 0 80 0 0 1 00 0 4 9 10 0 0 1 00 0 0 0 9 0 儿1 80 0 0 2 l0 0 0 2 40 1 0 3 40 0 0 2 10 0 0 2 0 o 1 6 8 80 0 0 3 00 0 0 3 40 1 4 9 40 0 0 3 00 0 0 2 8 o r 2 0 1 50 0 0 3 6 0 0 0 4 002 0 3 20 0 0 3 90 0 0 3 7 0 2 4 6 30 0 0 4 50 0 0 4 80 2 4 8 10 0 0 4 80 0 0 4 6 o 316 60 0 0 5 20 0 0 5 60 2 9 8 00 0 0 5 3 0 0 0 5 2 0 ，3 5 3 60 0 0 5 50 0 0 6 10 3 3 7 7 00 0 5 90 0 0 5 7 0 4 0 1 8