САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

3. Температура замерзания

Температура замерзания 100%-ной серной кислоты при нормаль­ном атмосферном давлении равна ⁸>¹⁵⁸ 10,371° С. 100%-ную кислоту можно приготовить, добавляя низкопроцентный олеум к концентри­рованной серной кислоте до тех пор, пока не будет достигнута топка замерзания 10,371° С. Точка замерзания гипотетически полностью недиссоциированной кислоты, вычисленная из концентраций частиц, образующихся при самодиссоциации, и криоскопнческой постоян­ной⁸, равна 10,625° С. На рис. 28 показана часть кривой зависи­мости температуры замерзания от концентрации S0₃ в системе Н₂0—S0₃ вблизи состава, от­вечающего H„S0₄. Теоретиче­ская кривая была рассчитана на основании констант равно­весия, приведенных в разделе II, А, 2. Небольшое различие между экспериментальной и расчетной кривыми может быть объяснено тем, что растворы неидеальны. Точка замерзания⁶⁹ D₂S0₄ равна 14,34° С.

4. Плотность

Плотности H₂S0₄ и D₂S0₄ при 25° С равны соответственно 1,8269 г/см³ и 1,8573 г/см³. Зависимость плотности от температуры может быть выражена приведенными уравнениями:

Мольный объем H₂S0₄ при 25° С равен 53,69 см³, а объем D₂S0₄ равен 53,89 см³. Предполагают, что увеличение мольного объема при замещении водорода на дейтерий происходит вследствие большей длины дейтериевой связи по сравнению с водородной связью ¹²⁵.

5. Вязкость

При 25° С вязкость H₂S0₄ равна 24,54 спз, a D₂S0₄*— 24,88 спз. Зависимость вязкости от температуры описывается следующим уравнением ¹²⁵:

Величина 20_Ά/Τ представляет собой энергию активации E_Ti. Она уменьшается от 6,78 ккал/молъ при 10° С до 5,76 ккал/молъ при 60° С для H₂S0₄ и от 6,99 ккал/молъ при 10° С до 5,62 ккал/молъ при 60° С для D₂S0₄. Уменьшение энергии активации объясняется, вероятно, ослаблением водородных и дейтериевых связей с повышением темпе­ратуры.

6. Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическую проницаемость серной кислоты трудно изме­рить в основном вследствие высокой электропроводности кислоты. В 1953 г. Брэнд и др. ²³ применили для измерения диэлектрической проницаемости волноводный метод, использовав при этом диапазон частот 100—3000 мггц. Они обнаружили, что на этих частотах про­исходит дисперсия диэлектри­ческой проницаемости; стати­ческую диэлектрическую про­ницаемость они получили экс­траполяцией.

Были сделаны две попытки непосредственно определить ве­личину статической диэлектри­ческой проницаемости. Джил- леспи и Коль ⁸⁹ определяли диэлектрическую проницае­мость по величине емкости конденсатора, содержащего сер­ную кислоту в качестве диэлек­трика. Измерения проводились обычным мостовым методом. Расстояние между обкладками конденсатора можно было ме­нять. Это позволило устранить влияние поляризационной емкости обкладок конденсатора, обусловленной высокой электропроводностью кислоты. Была сделана попытка ¹¹² применить механический метод, впервые предложенный Фюртом, согласно которому измерялся вра­щающий момент подвешенного в жидкости платинового эллипсоида, создаваемый электрическим полем, однако высокая электропровод­ность жидкости вызывала значительные экспериментальные труд­ности. Полученные результаты представлены на рис. 29. Они показывают, что зависимость диэлектрической проницаемости от температуры для изученного интервала температур приближенно выражается прямой линией. Значения ε, равные 120 при 10° С и 100 при 25° С, получены интерполяцией.