DDHI在乙醇及乙醇-水溶液中溶解度的研究

第13卷第2期江苏石油化工学院学报Vol 13 No. 22001年6月JOURNAL OF JIANGSU INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY文章编号:1005-8893(2001)02-0030-03DDH在乙醇及乙醇_水溶液中溶解度的研究叶青,裘兆蓉,王车礼,宗封琦江苏石油化工学院化学工程系,江苏常州213016)摘要:测定了υDH在乙醇及不同质量分数乙醇水溶液中的溶解度数据,并采用经验方程、λ方程对数据进行了关联,经验公式的关联结果较好。关键词:麝香DDHI;乙醇;溶解度中图分类号:TQ013文献标识码:A羟基茚满(简Q甲基-5,7-二异丙基-6991℃c,与文献[1](99℃100℃)相符,用人造麝香香DDH)为多环麝香,有强色谱分析纯度大于99.8%烈的麝香香气。可替代其他人造麝香,用于日化调乙醇为分析纯试剂,水使用离子交换树脂处理香、定香。它具有其他人造麝香所没有的抗氧化过的去离子水。性,是近年开发的有前途的麝香型香料1反应得到的粗品DDH中有较多杂质,由于DDH的熔1.2试验装置点很高(99.1℃),故一般通过溶剂结晶来提见图1。纯有关DDHI在不同质量分数乙醇水溶液中的溶解度的数据尚未见报导,这对麝香DDHI生产过程中的结晶器的设计、开发都带来了一定程度的困难。故本文对DDHI在不同质量分数乙醇水溶液中4的溶解度数据进行了测定和关联。1实验部分1.1实验试剂高纯DDHI为自己合成所得。将反应得到的粗1.搅拌器;2,精密温度计;3.取样针品DDH先经过高真空减压精馏,然后将液态的4.试样管;5.超级恒温槽DDH加入90%的乙醇,自然冷却到一定温度后,图1溶解度测定装置进行真空抽滤,抽滤后的固体DDHⅠ真空干燥一定时间。重复以上操作,反复结晶5次,得到DH1.3实验方法成品。由DSC(熔点)分析,得出DDHI的熔点为(1)准确称取一定量的乙醇和水,配制成溶液收稿日期:2001-03-0叶青等,DDHI在乙醇及乙醇水溶液中溶解度的研究31并称取一定量的DDHI。(2)将称好的溶液及表2DDH在不同质量比的乙醇水溶液中的溶解度DDHI固体置于内管中并密封好。(3)并放入超级条件/℃m(DDH),%1/℃m(DDH)%恒温槽中进行恒温操作。(4)打开搅拌器对物系进(乙醇)行搅拌。搅拌3小时。(5)静置1小时使固体沉淀=70.0%29.5完全,取样分析液相组成。(6)重复(3)~(5)(B)9.427339.26.2819,53.83‖50.0=75.0%59.71.4实验裝置的校验(n)9,44.0139,211,2319.577.5为校验所用实验装置的可靠性,在本实验过程59.710.19中,首先测定了萘在苯酚中的溶解度。其测定结果(乙醇)945.0239.2与文献[3]的数据比较见图2。实验值与方献值80.0c19.514,57‖59.7的偏差为0.2K,可见,该装置可用来测定体系的e(乙醇)9.4‖39.218溶解度。82.5%29.511.23‖5917.24值(乙醇)9.4文85.0%13.6430.90(乙醇)19.587.5%19.7959.747.06(乙醇)9.412.9619.553.57024060810(乙醇)9.440.5792.5%19‖59图2萘在苯酚中的溶解度1.5分析方法3讨论平衡后的DDHI的浓度用惠普上海分析有限公虽然固体在液体中的溶解度数据对于结晶等分司的102GF气相色谱仪、氢焰检测器、5%DC离过程非常重要,但与汽液平衡和液液平衡相比710固定液/10白色担体、2m×4mm不锈钢柱溶解度数据很缺乏,尤其在混合溶剂中的数据更分析DDHl条件:柱温200℃、气化室温度少。因此,溶解度的估算和预测具有重要的实际意350℃、检测器温度220℃、柱压0.14MPa、载义气为氮气对于固体溶质在混合溶剂中的溶解度的估算,目前用的较多的是经验方程和h方程,本研究分2试验结果别用经验方程和λ方程对实验数据进行了关联DDHI在乙醇中的溶解度数据见表1,DDH13.1经验方程在不同质量分数的乙醇水溶液中的溶解度数据见表对于一个确定的物系,温度是溶解度最重要的影响因素,本文采用如下多项式回归溶解度数据。表1DDH在乙醇中的溶解度x=at+bt +ct+ d1/℃w(DHI),%1/℃:(DDH)%式中x为溶质DDHI的质量分数,t为溶解温28.39度,℃。结果如表3所示。48,0用经验公式对温度与溶解度关联,其准确性相54.2当高,对每一浓度都可得到确切的溶解度与温度的江苏石油化工学院学报2001年表3经验公式的回归参数及相对误差表4DDH在乙醇水溶液中的溶解度关联结果(g乙醇10g水)a×107b×10°c×102d×102R(g乙醇100g水)×10hx10-4∑1x70.03.38-1.931.6460.0580.99775.02.10-0.961.6950.1170.99877.53,636.513.452-0,0030.99875.04312.85022.5408.05-4.122.4970.2830.99977.51.0541.50831.200.785,2090.1560.9952.5821,26685.014.308.064.7630.4140.9973.1461.16921.3131,9022.353.5750.8820.99785.04.4210,91019,2290.013.0223.5013.6280.2700.9976.0160.63192.519.5725.1416,0650.0240.9966,8100.4238.0650.2963.2λh方程1)建立了固体在混合溶剂中的溶解度测定为h方程是 Buchowski4等人研究了溶剂的活装置并证明了它是可靠的。(2)测定了DDHI在乙度、溶解度与温度的关系,导出的二元体系中的溶醇及不同质量分数乙醇水溶液中的溶解度,且发现解度模型方程。其方程形式如下温度升高及乙醇的浓度增大,有利于DDHI的溶ln[1+A(1-x1)/x1]=Mh(7-1-Tm})解。(3)用经验模型能很好在关联DDH在不同质式中x1为DH在混合溶液中的摩尔分数,Tn量分数乙醇水溶液中的溶解度,但不能外推。(4)为DDH的熔点,A、h为方程参数。 Domansk4]Mh方程用于计算DDH在不同质量分数的乙醇水认为如果将二元混合溶剂作虚拟一元组分处理,则溶液中的溶解度误差较大。λh方程用于关联三元组分的数据能取得较好结果。故本文采用Mh方程关联了实验结果。DDH的物参考文献性数据由文献[1]查得,Tm=99.1l℃。DDHⅠ]化工科技情报研究所,世界精细化工手册(续编)[M].北在不同乙醇_水浓度溶液中回归的λ、h数值及用京:煤炭工业出版社,1983.933h方程计算的DDH的组成与实验值的平均偏差[2] Donald w, Meyer P E. Using Crystallization for Organic Separa如表4所示。tions[ J]. Chem Proc, 1990, 1: 50-59对DDH在不同乙醇溶液中的溶解度数据回归[3] Stephen H, Stephen 1. Solubility of Inorganic and Organic Com发现其平均偏差达19.5%。偏差较大,说明λh方pounds M 1. Oxford Perganom, 1963. 211-213程不适用研究DDHI在乙醇_水溶液中的溶解度。[4 J Buchowski H, Ksiazcak A. Solvent Activity Along Saturationine and Solubility of Hydrogen-bouding Solids J 1. J PhysChem,1980,84:975-9794结论[5] Domanska U. Application of Ah Equation in Mixed Solvents [J]Fluid Phase Equilibria 1987, 35: 217Solubilities of DDHI in Ethanol and Aqueous Solutions of EthanolYE Qing, QIU Zhao- rong, WANG Che-li, ZHONG Fen-qiDepartment of Chemical Engineering, Jiangsu Institute of Petrochemical Technology Changzhou 213016ChinaAbstract: The solubility of DDHI in ethanol and in aqueous ethanol solutions was measured over the temperature range 10 C to 60C. The measurements were performed with ethanol solutions of(0. 700-0. 925)g ofethanol/1 g water. Empirical equation Ah equation were used to correlate the data respectively. It was foundthat the empirical equation was the better correlation equation the result of ah equation was not better