Верхняя критическая температура раствора - Upper critical solution temperature

В верхняя критическая температура раствора (UCST) или верхняя абсолютная температура это критическая температура выше которого компоненты смеси смешивающийся во всех пропорциях.[1] Слово верхний указывает, что UCST является верхняя граница до температурного диапазона частичной смешиваемости или смешиваемости только для определенных композиций. Например, гексан -нитробензол смеси имеют UCST 19 ° C, так что эти два вещества могут смешиваться во всех пропорциях выше 19 ° C, но не при более низких температурах.[2] Примеры при более высоких температурах: анилин -водная система при 168 ° C (при давлении, достаточно высоком для существования жидкой воды при этой температуре),[3] и вести -цинк система при 798 ° C (температура, при которой оба металла жидкие).[4]

Примером твердого тела является система палладий-водород, которая имеет фазу твердого раствора (H2 в Pd) в равновесии с гидридной фазой (PdHп) ниже UCST при 300 ° C. Выше этой температуры наблюдается единственная фаза твердого раствора.[5]

На фазовой диаграмме компонентов смеси UCST является общим максимумом вогнутого вниз спинодальный и бинодальный (или сосуществование) кривых. UCST в целом зависит от давления.

Разделение фаз на UCST, как правило, обусловлено неблагоприятной энергетикой; в частности, взаимодействие между компонентами способствует частично расслоенному состоянию.[6]

Смеси полимер-растворитель

График типичного фазового поведения полимерного раствора, включая UCST
Основная статья: Термочувствительный полимер

Немного полимер решения также имеют более низкая критическая температура раствора (НКТР) или нижняя граница температурного диапазона частичной смешиваемости. Как показано на диаграмме, для растворов полимеров НКТР выше, чем НКТР, поэтому существует температурный интервал полной смешиваемости с частичной смешиваемостью как при более высоких, так и при более низких температурах.[7]

UCST и LCST полимерных смесей в целом зависят от полимера. степень полимеризации и полидисперсность.[1]

Основополагающий статистический механический модель для UCST полимеров является Теория решений Флори – Хаггинса.

При добавлении растворимых примесей верхняя критическая температура раствора увеличивается, а нижняя критическая температура раствора снижается.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Сборник химической терминологии ИЮПАК». Получено 2012-10-18.
  2. ^ П.В. Аткинс и Дж. Де Паула, "Физическая химия Аткинса" (8-е изд., W.H. Freeman, 2006), с. 185
  3. ^ Лайдлер К.Дж. и Мейзер Дж. "Физическая химия" (Бенджамин / Каммингс, 1982) стр. 230
  4. ^ Лайдлер и Мейзер с. 232
  5. ^ Аткинс и де Паула стр. 186
  6. ^ Санчес, И.К. и Стоун, М.Т., «Статистическая термодинамика полимерных растворов и смесей» в Полимерные смеси, том 1: рецептура. Под редакцией Д. Пол и К. Б. Бакнелл, 2000 John Wiley & Sons, Inc.
  7. ^ Cowie, J.M.G. «Полимеры: химия и физика современных материалов» (2-е изд., Blackie, 1991), стр. 174–176.