Главная -> Словарь

Полярность растворителей

В качестве растворителя в дистекс-процессе для разделения олефинов и парафинов фракции С4 применяется фурфурол, содержащий 4—6% воды. При добавке этого полярного растворителя отношение летучестей для приведенных выше углеводородов изменяется таким образом, что становится возможным разделить углеводороды, имеющие при нормальных условиях практически равные температуры кипения.

Индукционное взаимодействие. Установлено, что растворители, обладающие значительным дипольным моментом, способны индуцировать дипольный момент у молекул асимметричной и ела — боасимметричной структуры. Следовательно, индуцированию подвержены как полярные, так и некоторые неполярные углеводороды масляного сырья. Поляризации подвержены в большей степени полициклические ароматические углеводороды, у которых ароматические кольца слабо экранированы нафтеновыми циклами и короткими алкильными цепями . Под влиянием электростатического поля растворителя в таких молекулах масляной фракции возникает деформация внешнего электронного слоя, что приводит к неравномерному распределению зарядов на отдельных участках молекул. В результате неполярная молекула временно превращается в индуцированный диполь. Молекулы с индуцированным дипольным моментом подвергаются далее ориентационно — му взаимодействию и переходят в раствор полярного растворителя. Индукционные силы взаимодействия зависят от силы электростатического поля полярной молекулы, то есть от значения дипольного момента и химической природы неполярных молекул, а именно от способности их поляризоваться. Индуцированный дипольный момент ци пропорционален напряженности поля Е, то естьц =осЕ, где а характеризует степень поляризуемости индуцированной молеку — лы.

4) наличие в молекуле полярного растворителя функциональных групп, способных образовывать водородные связи, всегда приводит к снижению их PC.

Скорость' изомеризации значительно возрастает при введении полярного растворителя и зависит от структуры олефина. Как правило, чем сильнее экранирована двойная связь, тем ниже скорость реакции. Особенно заметно скорость уменьшалась при переходе от цис-а- к цис-$-олефинам, а далее уменьшение происходит в ряду:

Влияние добавок ДЭГ на скорость каталитической реакции имеет сложный характер. При добавлении небольших количеств ДЭГ наблюдается торможение реакции, а затем происходит резкое ее ускорение и при концентрации 0,106 моль/л константа скорости имеет свое максимальное значение, равное 106,1*10"V. При добавлении новой порции полярного растворителя происходит плавное торможение реакции.

Избирательность растворителя изменяется при введении в молекулу второй функциональной группы, причем, если эта группа образует -водородную связь, то избирательность снижается. Если вторая функциональная группа не способна к образованию водородной связи, то снижается избирательная способность только тех растворителей, у которых она была очень высокой. На избирательность растворителя влияет также структура радикала при одинаковой функциональной группе, причем избирательность снижается в такой .последовательности: тиофеновое кольцобензоль-ное кольцофурановое кольцоалифатический радикал. При введении алкильного радикала в молекулу полярного растворителя его избирательность может как повышаться, так и понижаться, в зависимости от того, что будет превалировать — рост дисперсионного взаимодействия, снижающего избирательность, или уменьшение теплового движения молекул. Поэтому растворитель обладает высокой избирательностью только при определенном соотношении углеводородного радикала и функциональной группы, которые обусловливают его дисперсионные и полярные свойства. Нарушение этого соотношения приводит к снижению избирательности растворителя.

При выборе второго лолярного растворителя предпочтение отдается тому, который при прочих равных показателях более избирателен. Добавление неполярных .растворителей к полярному приводит к повышению его растворяющей способности; это происходит в результате не только возникновения индуцированного диполя в молекуле неполярного растворителя, повышающего общую полярность смеси, но главным обрааом в результате увеличения дисперсионных сил смешанного растворителя. Так, при добавлении к низкомолекуляриым жетонам бензола и толуола их растворяющая способность по отношению к компонентам масляных фракций возрастает. Это- объясняется тем, что молекулы бензола и толуола, обладая большей поляризуемостью, чем компоненты масляной фракции, сольватируются на поверхности функциональной группы молекул полярного растворителя, увеличивая тем самым влияние дисперсионных сил последнего, а следовательно, и его растворяющую способность по отношению к углеводородам нефти.

по характеру явления. Очевидно, свойства ацетона как полярного растворителя не преобладают над его дисперсионными свойствами. Вследствие преобладания дисперсионных сил над дипольны-ми слабо поляризующиеся углеводороды ведут себя одинаково в растворах полярных и неполя,рных растворителей. Эта аналогия тем больше, чем длиннее углеводородная цепь при функциональной группе полярного растворителя.

Низкоплавкие углеводороды, например парафин с ?Пл=440С, при 10°С растворимы в ацетоне всего на 0,12% . При повышении числа атомов углерода в радикале полярного растворителя усиливаются его дисперсионные свойства, а следовательно, и растворяющая способность по отношению к твердым углеводородам.

Избирательность растворителя изменяется при введении в молекулу второй функциональной группы, причем, если эта группа образует водородную связь, то избирательность снижается. Если вторая функциональная группа не способна к образованию водородной связи, то снижается избирательная способность только тех растворителей, у которых она была очень высокой. На избирательность растворителя влияет также структура радикала при одинаковой функциональной группе, причем избирательность снижается в такой последовательности: тиофеновое кольцо ^-бензольное кольцофурановое кольцоалифатический радикал. При введении алкильного радикала в молекулу полярного растворителя его избирательность может как повышаться, так и понижаться, в зависимости от того, что будет превалировать — рост дисперсионного взаимодействия, снижающего избирательность, или уменьшение теплового движения молекул. Поэтому растворитель обладает высокой избирательностью только при определенном соотношении углеводородного радикала и функциональной группы, которые обусловливают его дисперсионные и полярные свойства. Нарушение этого соотношения приводит к снижению избирательности растворителя.

При выборе второго полярного растворителя предпочтение отдается тому, который при прочих равных показателях более избирателен. Добавление неполярных .растворителей к полярному приводит к повышению его растворяющей способности; это происходит в результате не только возникновения индуцированного диполя IB молекуле «еполярного растворителя, повышающего общую полярность смеси, но главным образом в результате увеличения дисперсионных сил смешанного р.астворителя. Так, при добавлении к низкомолекулярным кетонам бензола и толуола их растворяющая способность ло отношению к компонентам масляных фракций возрастает. Это объясняется тем, что молекулы бензола и толуола, обладая большей поляризуемостью, чем компоненты масляной фракции, сольватируются на поверхности функциональной группы молекул полярного растворителя, увеличивая тем самым влияние дисперсионных сил последнего, а следовательно, и его растворяющую способность по отношению к углеводородам нефти.

Классификация растворителей по признаку полярности их молекул не случайна. Именно полярность растворителей и, следовательно, соотношение составляющих Ван-дер-Ваальсовых сил, обусловливающих межмолекулярные взаимодействия в экстракционных системах, предопределяет растворяющие и избирательные свойства экстрагентов.

Изомеризация алкильной группы пропанола-1 происходит в тройном комплексе , причем на соотношение скоростей алкилирования и перегруппировки влияют полярность растворителей, пространственные структуры неполярных растворителей и в меньшей степени их мольные объемы. Соотношение скоростей тогда как нефти реако выраженной циклической природы дают наиболее высокое содержание фракции смолы, извлекаемой из силикагеля бензолом . На рис. 5В и 57 показан характер распределения разных фракций смол: в исследованных и нашей лаборатории нефтеп месторождений СССР. Содержание кислорода и серы, а также суммарное содержание всех гетероатомов в фракциях смол увеличивается в той же последовательности, в какой возрастает полярность растворителей, применяемых при хроматографическом разделении нефтяных смол. Эта закономерность сохраняется для всех без исключения исследованных нефтеп. В той же последовательности увеличиваются кислотность и омыляемость соответствующих фракций смол, а также поверхностная активность и диэлектрическая проницаемость их. Наличие такой зависимости физических свойств смол от их состава позволяет надеяться на возможность создания простых и чувствительных контрольно-аналитических методов, основанных на прямом измерении одного пз этих свойств.

Весьма высокое значение криоскопнческой константы камфоры позволяет с успехом использовать последнюю в микрометодо по Расту . Определение молекулярного веса микрометодом было использовано некоторыми исследователями при изучении церезинов и основных составляющих битумов , стеариновую кислоту . Определение молекулярного веса микрометодом было использовано некоторыми исследователями при изучении церезинов и основных составляющих битумов . Существенное влияние на степень ассоциации веществ в растворе, помимо температуры, оказывает полярность растворителей. Поэтому иногда использовали для криоскопических измерений нитробензол , стеариновую кислоту , фенол и другие полярные растворители.