在带有极性成分的聚甲链溶液中扩散
1Department of Chemistry, Saint Louis University 3501, Laclede Avenue, St. Louis, Missouri 63103, United States.
这项研究验证了一种用于预测溶液扩散常数的水力动力学珠模型,在极性和非极性溶剂中的各种分子中达到~3%的准确性. 该模型准确地捕捉了分子运动,需要对结溶剂系统进行调整.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 解决方案化学 解决方案化学
背景情况:
- 了解溶液中的溶解物运输对于化学过程至关重要.
- 水力动力学模型为预测分子运动提供了理论框架.
- 准确预测转化扩散常数 (D) 对于描述溶液的行为至关重要.
研究的目的:
- 评估基于基克伍德-里斯曼理论计算转化扩散常数的水力动力学珠模型.
- 为了将模型预测与各种溶液-溶剂系统的实验数据进行比较.
- 评估模型的适用性和局限性,特别是关于溶剂特性,如结合.
主要方法:
- 使用了一种源自Kirkwood-Riseman理论的水力动力学珠子模型.
- 对聚甲链溶解物计算的转化扩散常量 (D).
- 在各种极性和非极性溶剂中比较计算的D值与102个实验值.
主要成果:
- 实验和计算的扩散常数之间的平均绝对百分比差异约为3%.
- 该模型显示,极性溶剂中的n-基和非极性溶剂中的初级酒精具有很好的一致性.
- 对于1-octanol中的n-alkanes,由于结合导致溶剂聚合的调整是必要的;由于溶剂-溶剂结合导致1-octanol中的初级醇,观察到不良一致性.
结论:
- 水力动力学珠模型为预测转化扩散常数提供了一种可靠的方法.
- 对于许多溶解物-溶剂组合,模型的准确性很高,但对于具有显著溶解物-溶剂结的系统存在局限性.
- 基于体积的替代相关性显示出比珠子模型更差的一致性.
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