ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эффекты слабых взаимодействий в углеводородных жидкостях и газах из "Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем" При образовании водородной связи изменяются межъядерные расстояния в молекуле, связь К-Н удлиняется, изменяется электронная структура молекул. Наличие водородных связей сказывается на ряде физических свойств систем, их спектральных и диэлектрических характеристиках. Жидкости и кристаллы, в которых имеет место образование ассоциатов и сольватов, характеризуются повышенными температурами кипения и плавления. [c.97] Взаимодействия в системах с водородными связями в значительной степени более неаддитивны, чем в случае проявления чисто ван-дер-ваальсовых сил между молекулами. [c.97] Наиболее ярко водородная связь проявляется в ассоциированных жидкостях. Через водородные связи может создаваться кристаллическая структура растущего кристалла при уменьшении интенсивности теплового движения в кристаллизующейся системе. Необходимо отметить наличие, наряду с межмолекулярной, также и внут-римолеку/ ярной водородной связи, характерной для некоторых молекул, обладающих одновременно акцепторными и донорными группами. [c.97] Экспериментально было установлено,что для таких нефтяных фракций как бензин, керосин, легкие газойли температура их испарения ниже температуры начала термического распада молекул, а для тяжелых нефтяных фракций, содержащих различные высокомолекулярные соединения температуры испарения выше температуры их разложения. Очевидно температуры испарения, состав, строение молекул нефтяных фракций взаимосвязаны сложными зависимостями. Исследование этих зависимостей и их научное обоснование являются основной предпосылкой для создания оптимальных условий проведения технологических процессов переработки нефтяного сырья. Важнейшая роль при этом принадлежит слабым взаимодействиям, оказывающим существенное влияние на физические и физико-химические процессы, происходящие в процессе переработки нефтяных систем. [c.98] Эффекты слабых взаимодействий в индивидуальных жидкостях или их растворах различного состава рассматривались в различное время многими авторами [90-92]. [c.98] Степень подобных изменений зависит от природы взаимодействующих друг с другом молекул или структурных образований, от условий существования системы — температуры, концентрации компонентов, других параметров, характеризующих систему. При повышении температуры слабые физические взаимодействия могут переходить в химические. Результатом такого перехода может явиться появление в системе конденсированных соединений и более сложных структурных образований. [c.99] Энтальпия испарения жидкости тем выше, чем выше силы межмолекулярного взаимодействия [97]. [c.99] Если полярные молекулы некоторой жидкости содержат связи типа С-Н, 0-11, 8-Н, Н-Н, то эти связи могут обусловливать образование сложных структурных элементов, ассоциатов или агрегатов в объеме жидкости с энергией связи молекул в структурных образованиях в пределах 20-22 кДж/моль. Подобные структурные образования могут иметь линейную, разветвленную, кольцевую форму, кустовое сочленение молекул, например в виде друз, другие сочетания молекул. Наряду с этим, и неполярных жидкостях могут создаваться ассоциаты с энергией связи молекул в пр( -делах до 4 кДж/моль. [c.99] В смесях углеводородов типа парафины - ароматика, парафины - олефины, олефи-ны-олефины и другие могут создаваться ассоциаты (полиэдры, ансамбли полиэдров по терминологии И. М. Колесникова) за счет возникновения слабых взаимодействий между связями типа С-С, С = С при взаимодействии з- и р- МО с з и р -вакантпт,1ми МО. [c.99] ИзучеЕ1ие эффектов ассоциации одноименных (пар-твердый конденсат) или разноименных (пар-газ) молекул привело к получению соответствующих зависимостей, Показано, что при конденсации пара в жидкость из парогазовых смесей скорость конденсации резко уменьшается с повышением содержания газа. Рассмотрение процесса конденсации во всей его сложности с учетом молекулярных взаимодействий дает возможность выявить особенности конденсации как в жидкое, так и твердое состояние. Общим является то, что обмен энергией между частицами в объеме и на поверхности происходит в состоянии ассоциации. Можно предположить, что фазовые превращения, например пар-жидкий конденсат, будут растянуты во времени, так как некоторое повышение температуры смеси при конденсации может привести к разрушению только образовавшихся кристаллических решеток за счет собственной энергии фазового превращения. У определенной части молекул кинетическая энергия может становиться больше потенциальной энергии взаимодействия, и эта часть молекул вновь испаряется с поверхности конденсации. В этих случаях процесс теплообмена по физической сущности представляет собой обмен энергией между частицами, находящимися в различном энергетическом состоянии. Такой обмен энергией между частицами обычно называют переносом тепла. При конвективном теплообмене поток тепла вызывается наличием градиента температуры. Однако даже при отсутствии температурного градиента за счет хаотического теплового движения молекул среды непрерывно происходит хаотический перенос тепла. [c.100] Вернуться к основной статье