应用离子选择性电极进行溶液热力学研究 Ⅴ:KCl在283.15K～318.15K间七个温度下由H~2O至DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由和转移熵的测定

本文应用Corning一价阳离子选择电极与氯离子选择电极组成无液接可逆电池,测定电池在283.15K～318.15K间七个温度下的标准电动势及其温度系数,计算KCl从纯水到相应的DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由能ΔG 和标准转移熵ΔS ,得出ΔG 和ΔS 随混合溶剂中DMF的摩尔分数x~DMF及温度T的变化规律.发现KCl的ΔS随x~DMF变化的趋势和NaCl的相反.从离子溶剂化作用及其对溶剂结构的影响作了讨论.     

应用离子选择性电极进行溶液热力学研究 Ⅴ:KCl在283.15K～318.15K间七个温度下由H~2O至DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由和转移熵的测定

本文应用Corning一价阳离子选择电极与氯离子选择电极组成无液接可逆电池,测定电池在283.15K～318.15K间七个温度下的标准电动势及其温度系数,计算KCl从纯水到相应的DMF-H~2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由能ΔG 和标准转移熵ΔS ,得出ΔG 和ΔS 随混合溶剂中DMF的摩尔分数x~DMF及温度T的变化规律.发现KCl的ΔS随x~DMF变化的趋势和NaCl的相反.从离子溶剂化作用及其对溶剂结构的影响作了讨论.     

应用离子选择性电极进行溶液热力学研究IV: 氯化钠5-45℃间九个温度下由水至二甲基甲酰胺-水混合溶剂的标准转移Gibbs自由能及转移熵的测定

本文应用钠离子玻璃电极及氯离子选择性电极组成无液界可逆电池, 即Cl^-选择电极|NaCl(m), w或s|Na^+玻璃电极测定电池的标准电动势, 计算NaCl从纯水到DMF-H2O混合溶剂的标准转移Gibbs自由能ΔGt°, 测定相应的电池在5℃至45℃九个温度下的电动势温度系数, 求得标准转移熵ΔSt°. 得出ΔGt°及ΔSt°随有机组份含量及温度变化的规律. 对NaCl由纯水至混合溶剂的溶剂化作用的变化, 及DMF和水的液体结构作了讨论.     

RbCl由H2O至混合溶剂(H2O-DMF)标准迁移熵的测定

电解质迁移热力学性质的测定,对于离子溶剂化的研究具有重要意义.迁移自由能主要反映离子与溶剂分子间的相互作用,迁移熵则主要反映不同溶剂分子间的相互作用,迁移熵随温度及溶剂组成的改变可为溶剂的原有结构推测及溶液秩序改变提供信息.我们曾运用离子选择性电极测定了部分碱金属卤化物在水及含水混合溶剂中的热力学性质[1-3].本文用离子选择性电极方法,通过测定不同温度下电池的标准电动势,根据溶液热力学原理,求得ＲｂＣｌ由Ｈ2Ｏ至混合溶剂(Ｈ2ＯＤＭＦ)的标准迁移自由能ΔＧｔ及其温度系数,计算ＲｂＣｌ的标准迁移熵ΔＳｔ.结果尚未见…     

应用离子选择性电极进行溶液热力学研究——Ⅳ.氯化钠在5—45℃间九个温度下由水至二甲基甲酰胺-水混合溶剂的标准转移 Gibbs 自由能及转移熵的测定

本文应用钠离子玻璃电极及氯离子选择性电极组成无液界可逆电池,即Cl~-选择电极|NaCl(m),w 或 s|Na~+玻璃电极测定电池的标准电动势,计算 NaCl 从纯水到 DMF-H_2O 混合溶剂的标准转移 Gibbs 自由能ΔG°_t,测定相应电池在5℃至45℃九个温度下的电动势温度系数,求得标准转移熵ΔS°_t.得出ΔG°_t及ΔS°_t随有机组份含量及温度变化的规律.对 NaCl 由纯水至混合溶剂的溶剂化作用的变化,及 DMF和水的液体结构作了讨论.     

RbCl在H2O-DMF混合溶剂中活度系数的测定

应用Corning-价阳离子选择电极（M~＋－ISE）和Orion氯离子选择电极组成可逆电池，CI~－－ISE|RbCl（m），H2O（1－x），DMF（x）M~ －ISE．测量该电池标准电动势E_m，运用扩展的Debye－Hckel公式，计算RbCl在283．15至318．15K七个温度下由H2O至H2O－DMF混和溶剂的标准迁移自由能ΔG和在不同组成（H2O－DMF）混合溶剂中平均离子活度系数γ±，并对迁移自由能及活度系数随混合溶剂有机物组份的摩尔分数的变化进行了讨论。     

甲烷在水-叔丁醇混合溶剂中的溶解度

在303.15 K、313.15 K、323.15 K、333.15 K温度下，0－6 MPa压力范围内测定了甲烷在水－叔丁醇混合溶剂中的溶解度．溶剂中叔丁醇的摩尔分数(x_(TBA))从0到1．结果表明，在温度和溶剂组成一定条件下，甲烷的溶解度随其分区的增加而增大，随x_(TBA)的增加，在富水区内，甲烷的溶解度变化较缓慢，当x_(TBA)超过某值时，甲烷的溶解度随x_(TBA)的增加而增大，并且幅度较大；在x_(TBA)约为0－0.045范围内，甲烷的溶解度随温度增加而减小，x_(TBA)约在0.045－0.15范围内，溶解度随温度增加而增加，x_(TBA)约在0.15～1.0范围内，溶解度随温度增加而减小．根据溶解度与温度和溶剂组成的关系可以推测，在303.15－333.15 K、0－6 MPa范围内，水－叙丁醇混合溶剂中仍存在笼合物结构．根据溶解度与温度、压力的关系讨论了甲烷在此混合溶剂中的亨利常数、偏摩尔体积、标准溶解自由能、标准溶解焓和标准溶解熵．     

在278.15—318.15K范围内DMF-H_2O体系的超额摩尔体积及DMF的表观摩尔体积和偏摩尔体积的测定与研究

本文应用振动管式密度计,测定了278.15—318.15K范围内10个温度下,DMF-H_2溶液的密度随组成的变化.根据密度值求出溶液的超额体积VE;在全部浓度的范围内不同组成下DMF的表观摩尔体积φv及偏摩尔体积V_(DMF);及VE、φv和V_(DMF)随组成变化的规律.发现V_(DMF)随x_(DMF)的变化与NaCl由水至DMF-H_2O溶液的转移熵有对应的变化规律,均在x_(DMF)≈0.075处有极值,从而进一步对DMF-H_2O的液体结构进行了讨论,认为当x_(DMF)=0.075时,单个DMF分子可能嵌入12个水分子组成的分子笼中,从而形成最紧密结构。     

在278.15-318.15 K范围内DMF-H2O体系的超额摩尔体积及DMF的表观摩尔体积和偏摩尔体积的测定与研究

本文应用振动管式密度计, 测定了278.15—318.15 K范围内10个温度下, DMF-H_2溶液的密度随组成的变化. 根据密度值求出溶液的超额体积VE; 在全部浓度的范围内不同组成下DMF的表观摩尔体积φv及偏摩尔体积V_(DMF); 及VE、φv和V_(DMF)随组成变化的规律. 发现V_(DMF)随x_(DMF)的变化与NaCl由水至DMF-H_2O溶液的转移熵有对应的变化规律, 均在x_(DMF)≈0.075处有极值, 从而进一步对DMF-H_2O的液体结构进行了讨论, 认为当x_(DMF)=0.075时, 单个DMF分子可能嵌入12个水分子组成的分子笼中, 从而形成最紧密结构。     

NaCl在CH~3OH-H~2O混合溶剂中活度系数的测定(298.15K)

用电动势法测定了298.15K时,由Na^+和Cl^-离子选择电极组成的电池在NaCl-CH~3OH-H~2O混合体系中的电动势,用扩展的Debye-huckel方程和Pitzer方程关联不同溶剂组成下电动势的实验值,得到电池的标准电动势能和NaCl 在混合溶剂中的活度系数.将Pitzer-Simonson方程应用于含离子缔合体系.求出NaCl 在混合溶剂中的缔合常数,结果表明NaCl在甲醇含量为60%时,可能已有离子对生成     

NaCl、KCl在CH_3OH+DMF或DMSO混合溶剂中的溶解度,278、288、298、303、313K

本工作测定了NaCl、KCl在CH_3OH与DMF及CH_3OH与DMSO全组成范围混合溶剂中的溶解度。实验温度分别是;对NaCl:278、288、298、303、313K,对KCl:288、303、313K。随着溶剂组成变化KCl和NaCl的溶解度曲线皆有一极大值。溶解度温度系数分别为正和负,随着溶剂中CH_3OH组份的减少温度系数减小。根据实验结果,计算得NaCl和KCl自甲醇至混合溶剂的转移自由能和熵。对离子在此混合物中的溶剂化、结构影响和盐的溶解倾向作了初步解释。     

NaCl、KCl在CH3OH+DMF或DMSO混合溶剂中的溶解度, 278、288、298、303、313 K

本工作测定了NaCl、KCl在CH_3OH与DMF及CH_3OH与DMSO全组成范围混合溶剂中的溶解度。实验温度分别是; 对NaCl:278、288、298、303、313 K, 对KCl:288、303、313 K。随着溶剂组成变化KCl和NaCl的溶解度曲线皆有一极大值。溶解度温度系数分别为正和负, 随着溶剂中CH_3OH组份的减少温度系数减小。根据实验结果, 计算得NaCl和KCl自甲醇至混合溶剂的转移自由能和熵。对离子在此混合物中的溶剂化、结构影响和盐的溶解倾向作了初步解释。     

电势法测定KI在CH_3OH-H_2O混合溶剂中的活度系数

用无液接电势电池测定了303.15 K时,KI在甲醇-水混合溶剂中的电动势,用扩展的Debye-Hückel方程及Pitzer方程关联不同溶剂组成下电动势的实验值,得到电池的标准电动势E°和KI在混合溶剂中的活度系数.结果表明,在一定的溶剂比例下,随KI浓度的增大,其平均活度系数先随它的浓度增加而下降,经过一个最低点后又上升;或者随浓度增加而单调递减.当KI浓度固定时,它的平均活度系数随溶剂中甲醇的含量增加而下降.表明KI在甲醇中有微弱的缔合.     

氯化钠、氯化钾在水和水与丁醇混合溶剂间的转移自由能和转移熵——双电池体系电动势测定法

本文测定了298.15 K 下氯化钠、氯化钾在水和水与四种丁醇异构体混合溶剂中的双电池电动势,从电动势值计算了转移自由能,并测定了288.15,308.15,318.15 K下氯化钠、氯化钾在水和水与叔丁醇混合溶剂中的双电池电动势.采用的双电池为:Ag|AgCl|MCl(s)|M(Hg)|MCl(w)|AgCl|Ag(w 为水,s 为含水混合溶剂,M 为 Na、K).采用 Abraham 的离子溶剂化一层连续介质模型,计算了氯化钠、氯化钾在这四种混合溶剂中的溶剂化自由能,其中静电部分采用 Abraham 所给公式计算,非静电部分采用 Pierotti 定标粒子理论计算.在低的醇含量时,转移自由能的计算结果与实验基本符合.此外,根据含叔丁醇体系电动势的温度系数计算得转移熵,对该体系的结构作了定性讨论.     

α-氨基丁酸对映异构体在DMF+水混合溶剂中的焓对作用

利用等温滴定微量热法(ITC)分别测定了298.15K时L-α-氨基丁酸和D-α-氨基丁酸两种对映异构体在不同组成的二甲基甲酰胺(DMF)+水混合溶剂中的稀释焓.根据统计热力学的McMillan-Mayer理论计算各溶剂组成下的同系焓对作用系数(hxx).从溶质-溶质和溶质-溶剂相互作用的观点出发探讨了三元水溶液中疏水-疏水、疏水-亲水和亲水-亲水作用的竞争平衡.实验发现,在所研究的混合溶剂组成范围内(wDMF=0-0.3),α-氨基丁酸两种对映体的hxx都是较大的正值,且都随wDMF的增大而逐渐减小,而有趣的是L型对映体的hxx值普遍比D型的大(hLLhDD),说明ITC可以区分对映异构体的同手性焓对作用.结果表明:在α-氨基丁酸+水+DMF三元溶液体系中,疏水-疏水和疏水-亲水作用在分子对作用过程中占优势;在α-氨基丁酸的同种对映体发生分子对作用时,L-L分子对比D-D分子对在构型上更有利于α-碳上疏水侧链(CH3CH2-)的靠拢,疏水基团的水合壳层发生交盖,局部破坏而释放出部分结构化的水,过程自发、吸热且伴随显著熵增(ΔG0,ΔH0,ΔS=(ΔH-ΔG)/T0),因而在稀释时释放出更多热量,hxx具有较大的正值.     

KCl在甲醇-非电解质的混合溶剂中溶解度和溶剂化

本文测定了5、15、25和35 ℃时KCl在甲醇-苯、甲醇-甲苯、甲醇-环己烷和甲醇-四氯化碳中的溶解度S, 并得到经验公式: logS=a+bT, 其中T为绝对温度。同时计算了KCl由甲醇到甲醇混合溶剂的标准迁移自由能ΔG_(tr)~°-, 并得到它和组成x_(Ne)的经验关系式; ΔG_(tr)~°-=CX_(Ne)。同时指出在本实验范围内,温度的变化不影响单纯溶剂化模型和第二介质常数公式的适用性。     

在i-PrOH-H2O混合溶剂中硫酸镁离子对缔合热力学研究

50年代,Nair等利用电动势法研究了硫酸镁离子对缔合过程的热力学量,Chand等也对水溶液中硫酸镁离子对的性质做过研究,宋彭生和孙柏对硼酸镁和硼酸钙离子对做了研究,目前,还没有人研究有机溶剂对[MgSO4]^0离子对标准缔合常数Kb的影响,本文在278.15-318.15K温度范围内,测定了无液接电池（A）,（B）的电动热E：Pt,H2(101.325kPa)|(HCl(m1),H2SO4(m2),i-PrOH(x),H2O(1-x)|AgCl-Ag(A) Pt,H2(101.325kPa)|(HCl(m1),MgSO4(m2),i-PrOH(x),H2O(1-x)|AgCl-Ag(B)其中,mi为物质i的质量摩尔浓度,x表示异丙醇i-PrOH在混合溶剂中的摩尔分数,保持x=0.05。利用电池A的电动势,在Debye-Hueckel理论基础上,确定了H2SO4在混合溶剂中的二级标准解离常数K2;利用电池B的电动势,确定了[MgSO4]^0离子在对沸合溶剂中的标准缔合常数KD,根据实验结果计算了离子缔合熵和焓,讨论了异丙醇对KD的影响,指出离子缔合熵是形成离子对的推动力。     

混合溶剂中多组分电解质溶液热力学性质的研究III: HCl-NaCl-i-PrOH-H2O体系(5-45℃)

在恒定溶液总离子强度I=1.00mol.kg^-^1, 改变异丙醇在混合溶剂中的摩尔分数x=0.025、0.075和0.100条件下, 测定了无液接界电池(A)和电池(B)的电动势.Pt, H2(1.013x10^5Pa)|HCl(m), i-PrOH(x), H2O(1-x)|AgCl-AgPt, H2(1.013X10^5Pa)|HCl(mA), NaCl(mB), i-PrOH(x), H2O(1-x)AgCl-Ag (B)根据电池(A)的电动势, 确定混合溶剂中Ag-AgCl电极的标准电极电势, 讨论了HCl的迁移性质. 利用电池(B)的电动势, 确定HCl活度系数γA. 结果表明, 在恒定I为1.00mol.kg^-^1时, HCl的活度系数仍然服从Harned规则. 在恒定溶液组成时, lgγA对热力学温度的倒数1/T作图, 具有良好直线关系. 进一步讨论了混合物中HCl的相对偏摩尔焓和HCl的溶剂化数及介质效应.     

离子选择性PVC膜电极中溶剂化作用的研究 Ⅰ.碱金属离子由水相到TBP溶剂相的标准迁移自由能

电位法测量了碱金属离子由水相到TBP(磷酸三丁酯)-CH_3OH混合溶剂相的标准迁移自由能⊿G_t~0研究了溶剂化作用同PVC膜对金属离子选择性的关系。碱金属离子的⊿G_t~0随着TBP在混合溶剂中含量的增加而增大。⊿G_t~0还随着离子半径的增大而增大,这同TBP-PVC膜对碱金属离子的选择性次序相一致;而与四苯硼酸盐-TBP-PVC膜对碱金属离子的选择性次序不完全相同。说明了TBP为溶剂的四苯硼酸盐膜对金属离子的选择性除了同溶剂化作用有关外,还同膜相和水相中离子的交换反应常数等因素相关。     

HCl-NaCl-C3H8O3-H2O体系溶液热力学性质

在恒定丙三醇质量分数x=0．1的条件下，测定了无液接电池（A）和电池（B）的电动势根据电池（A）电动势确定了丙三醇和水混合溶剂中的Ag－AgCl电极的标准电极电势，讨论了HCl的迁移性质；由电池（B）测得的电动势计算了HCl在该体系中的活度系数γA，计算的结果表明，对于所讨论的体系，在溶液中总离子强度保持恒定，HCl的活度系数服从Harned规则．在溶液组成恒定时，IgγA是温度倒数1／T的线性函数，讨论了混合物中HCl的相对偏摩尔焓及介质效应．