Увеличение степени защиты стали от коррозии в нейтральных и кислых средах
Рефераты >> Химия >> Увеличение степени защиты стали от коррозии в нейтральных и кислых средах

В данной работе предлагается использовать борат метилфосфит в качестве ингибитора коррозии в нейтральных средах, получаемого по схеме [24]:

Для расчета термодинамических параметров процесса необходимо знать зависимость теплоемкости от температуры для каждого соединения вида:

Cp = f(t) = Δa + Δb T + Δc`/T2 + ΔcT2, (4)

где a, b, c, c`- коэффициенты (табличные значения для Н3ВО3 и С2Н7РО3), а также значения H298, S298 .

Поскольку значения указанных величин для целевого продукта частично неизвестны, рассчитаем их, используя методы, рассмотренные в разделе 2.1.1.

Получим зависимость теплоемкости от температуры, используя метод Неймана - Коппа. В этом случае используется правило сложения теплоемкостей элементов, составляющих соединение:

Cp = ,

где cp – теплоемкость соединения, ср,i – теплоемкость составляющего его i – го элемента (с учетом количества атомов).

Таблица 2.1 – Исходные данные для расчета теплоемкости борат метилфосфита

Элемент (вещество)

ср = f(T)

Литературный источник

а

b ·103

c`·10-5

Р

16,961

14,901

-

[17]

C

17,17

4,27

-8,79

[16]

Н2

27,3

3,27

0,5

[17]

O2

29,98

4,2

-1,7

[16]

В

16,056

10,01

-6,28

[15]

Δa =;

Δa =16,961·3 + 17,17·2 + 27,3·5,5 + 29,98· 5,5 + 16,056·2 = 432,375

остальные коэффициенты ряда рассчитываются аналогично:

Δb = 114,338·10-3

Δc` = –36,74·105

cp = 432,375 + 114,338·10-3·Т – 36,74·105/Т2

Определение зависимости теплоемкости от температуры были произведены экспериментальным путем.

Чтобы сравнить значения теплоемкости, рассчитанные с помощью рассмотренного метода, и полученные экспериментально [24], представим результаты расчетов, выполненных аналогично рассмотренным, в виде таблицы, а затем построим графики зависимости теплоемкости от температуры.

Таблица 2.2 – Результаты расчета изобарной теплоемкости

Температура

Т,К

Расчет по методу

Неймана-Коппа

Ср, Дж/(моль·К)

Экспериментальное определение

Ср, Дж/(моль·К)

353

443,26

430,32

363

446,00

435,15

373

448,62

442,45

383

451,12

448,59

393

453,53

456,87

403

455,84

459,25

413

458,06

462,37

423

460,21

464,01

Рисунок 2.1Зависимость теплоемкости борат метилфосфита от температуры.

Как видно из графиков (рисунок 2.1) , рассчитанная по методу Неймана-Коппа теплоемкость несколько различается, однако максимальная разница между значениями не превышает допустимых 8 % [18] (для температуры 353 К, где разница максимальна, она составляет 3,1 % по отношению к меньшему значению теплоемкости).

Таким образом, доказана возможность использования вышеприведенного метода для дальнейших расчетов в рассматриваемом интервале температур.

Получим зависимости энтальпии и энтропии вида:

Согласно [11] = –4049,34 кДж/моль (вычислено по энергиям связей), таким образом, задача сводится к определению ΔS0298, i .

Как было сказано выше все эмпирические методы расчета энтропии жидких веществ не подходят для данного соединения, поэтому воспользуемся полуэмпирической зависимостью [18]:

Определим основные термодинамические параметры основной реакции. Данные для термодинамического расчета реакции синтеза представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Термодинамические данные веществ участников реакции

Вещество

ср = f(T)

ΔН0 298,

кДж/моль

ΔS0298

Дж/К·моль

a

b ·103

c`·10-5

с·106

H3BO3

81,39

-1094,89

88,8

C2H7PO3

79,39

21,62

-19,21

-784,14

67,70

Борат

метилфосфит

432,375

114,348

-36,74

-4049,34

595,11

СН3ОН

15,29

105,269

-31,07

-79,634

57,29

Итого

92,59

470,56

20,90

-31,07

174,32

443,57


Страница: