Теплофизические и термодинамические свойства водных растворов гидразина и фенилгидразина тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

На правах рукописи ЗАРИПОВА Мохира Абдусаломовна

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ГИДРАЗИНА И ФЕНИЛГИДРАЗИНА

02.00.04 — Физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ДУШАНБЕ - 2006

Работа выполнена в Таджикском техническом университете им. академика М.С. Осими на кафедре «Теплотехника и теплотехническое оборудование»

Научные руководители: доктор химических наук, профессор

Бадалов Абдулхайр Бадалович кандидат технических наук, доцент Кобулиев Зайналобудин Валиевич

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Юсупов Зухуридцин Нуриддинович кандидат технических наук, доцент Амиров Орифджон Хамидович

Ведущая организация:

Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева, кафедра общей химии и экологии

Защита диссертации состоится "13" сентября 2006 г. Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 047.003.01 при Институте химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан по адресу: 734063, г.Душанбе-63, ул.Айни,299/2. E-mail: gulchera@list.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан

Автореферат разослан "26" июля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

Касымова Г.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Уровень развития промышленности характеризуется не только объемом производства и ассортиментом выпускаемой продукции, но и показателями ее качества. Показателями качества продукции в числе других технических характеристик являются и их теплофизические и термодинамические свойства.

Дня совершенствования и оптимизации технологических процессов необходимы научно обоснованные инженерные расчеты, которые нуждаются в информации о теплофизических и термодинамических свойствах рабочего вещества в широкой области изменения параметров состояния. Использование ориентировочных или даже приближенных данных по свойствам веществ в инженерных расчетах приводит к существенному завышению металлоемкости установок и снижению их технико-экономических показателей.

В связи с этим, дальнейшее уточнение теплофизических данных рабочих веществ представляет собой значительный резерв совершенствования технологического процесса.

Появился целый ряд новых технологических процессов, протекающих при высоких температурах и давлении, что послужило основанием для совершенствования и интенсификации ранее существующих процессов, применяемых в химической, нефтехимической, топливной, нефтеперерабатывающей промышленности с крупнотоннажным производством.

В полуфабрикатах и готовой продукции нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности важное место принадлежит водным растворам гидразина и фенилгидразина. Исследования теплофизических и термодинамических свойств водных растворов гидразина и фенилгидразина имеют большое научное и практическое значение и относятся к числу основных физико-химических величин, характеризующих свойства жидкостей и входящих, в качестве основных параметров, в уравнения гидродинамики и теплообмена при расчетах и проектировании процессов и аппаратов. Изучение тепло-физических и термодинамических свойств растворов в значительной степени способствует развитию и совершенствованию современной теории жидкого состояния, выяснению механизма межмолекулярного взаимодействия в жидкостях. Поэтому результаты исследования теплопроводности и плотности легли в основу современной молекулярно-кинетической теории газов и жидкостей. Имея уравнение состояния, составленное на основе данных о плотности,

можно рассчитать ряд калорических свойств веществ: теплоемкость, энтропию, энтальпию, теплоту парообразования и другие.

Цель диссертационной работы: исследование теплопроводности, плотности и термодинамических свойств водных растворов гидразина и фенилгидразина (от 10 до 90)%мол. в интервале температуры 293-556 К и давления (0,101-98,1) МПа.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- выбор и разработка модели структуры и метода расчета теплопроводности водных растворов гидразина и фенилгидразина;

- выявление механизма переноса тепла в водных растворах гидразина и фенилгидразина;

- разработка и создание автоматизированного теплофизического комплекса;

- получение экспериментальных значений теплопроводности, плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в интервале температур 293-556 К и давлении (0,101-98,1) МПа;

- установление зависимости теплофизических свойств (ТФС) водных растворов гидразина и фенилгидразина от температуры, давления и мольной концентрации воды;

- получение аппроксимационной зависимости, устанавливающей взаимосвязь теплопроводности и плотности с температурой, давлением и особенностями структуры исследуемых объектов;

- установление взаимосвязи теплофизических свойств исследуемых объектов в широком интервале параметров состояния;

- составление уравнения состояния (УС) для исследуемых объектов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны методы расчета термодинамических свойств и коэффициентов уравнения состояния типа Тейта, Леонард-Джонса и Девоншайра дня водных растворов гидразина и фенилгидразина;

- разработаны экспериментальные установки для исследования Р-р-Т-зависимости (по методу гидростатического взвешивания), теплопроводности (по методу цилиндрического бикалориметра);

- получены экспериментальные данные по теплофизическим и термодинамическим свойствам водных растворов гидразина и фенилгидразина (отЮ до 90)% мол. в широком интервале температуры (293 -556 К) и давлении (0,101-98,1) МПа;

- получены алпроксимационные зависимости, описывающие р-Р-Т, Р-Х-Т, Х=^р). С помощью Р- р-Т зависимостей рассчитаны коэффициент теплового расширения ар, изотермическая сжимаемость

/?г, термический коэффициент давления у, внутреннее давление Р;, , разность теплоемкостей Ср-Су, изобарная и изохорная теплоемкости, скорость звука и энтальпия исследуемых объектов при различной температуре и давлении;

- установлена зависимость теплопроводности от плотности исследуемых объектов в широком интервале параметров состояния (Т=293 -556 К, Р=0,101-98,1 МПа).

На защиту выносятся:

- методы расчета теплофизических свойств растворов и анализ процесса теплопереноса в исследуемых объектах;

- аппроксимационные зависимости и уравнение состояния для расчета теплопроводности, плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в широком интервале температуры и давления;

- новые варианты измерительных устройств и обоснование возможности их применекия для исследования теплопроводности, плотности химически активных веществ при высоких параметрах состояния;

- автоматизированный теплофизический комплекс, с помощью которого измеряется теплопроводность жидкостей, газов и растворов в широком интервале параметров состояния;

- экспериментальные данные по теплопроводности (Т=293-573 К, Р=0,1-49,1 МПа), плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в диапазоне температуры 293-556 К и давления (0,10198,1) МПа;

- расчетные данные по термодинамическим свойствам (разность энтальпии, разность энтропии, коэффициент теплового расширения, коэффициент изотермический сжимаемости, энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и др.) в зависимости от температуры и давления.

Практическая ценность работы:

- создана модель структуры водных растворов гидразина и фенилгидразина, проведен анализ процесса теплопереноса и на этой основе рассчитана теплопроводность исследуемых растворов;

- разработана методика обобщения уравнения состояния Тейта для группы подобных веществ и показана возможность применения этого метода к другим видам уравнений состояния;

- теоретически обосновано прогнозирование ТФС исследуемых растворов на основе их молекулярных структур;

- разработанные экспериментальные установки могут быть использованы для скоростного определения ТФС материалов в лабораториях;

-дополнен банк термодинамических величин химических соединений новыми данными.

Результаты исследования внедрены;

- результаты проведенных исследований по теплофизическим свойствам водных растворов (гидразина и фенил гидразина) внедрены в научно-производственном объединении Государственного института прикладной химии (НПО ГИПХ), г.Санкт-Петербург, и Институте химии АН Республики Таджикистан при расчетах модельных реакторов и технологических процессов, а экспериментальные данные используются как справочные;

- полученные аппроксимационные зависимости по теплопроводности и уравнение состояния используются для инженерных расчетов в НПО ГИПХ, г. Санкт-Петербург, и Институте химии АН Республики Таджикистан;

- составлены подробные таблицы ТФС технически важных веществ (водных растворов гидразина и фенилгидразина) в широком интервале температуры (293 - 556 К) и давления (0,101-98,1) МПа, которые могут быть использованы проектными организациями в различных технологических процессах;

- созданная аппаратура для измерения ТФС растворов используется в научных и учебных лабораториях кафедры экспериментальной физики Технологического университета Таджикистана и кафедры Теплотехники и теплотехнические оборудования Таджикского технического университета им.академика М.С.Осими преподавателями при выполнения диссертационных работ и студентами при выполнении дипломных, курсовых и лабораторных работ.

Апробация работы: Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Республиканской научно-технической конференции"Теплофизические свойства веществ" (Баку, 1992г.); 24 Международной конференции "Теплофизические свойства веществ" (США,Аризона,1993г.); Республиканской научно-практической конференции "Теплофизические свойства жидкостей и газов" (Душанбе, 1993г.); конференциях профессорско-преподавательского состава Душанбинского педагогического университета им. К. Джурае-ва (Душанбе, 1991-1993гг.) и Технологического университета Таджикистана (Душанбе,1994г.), 2,4 Международных теплофизических шко-

лах (Тамбов,1995,2001гг.), 14-Европейской конференции "Тепло-физические свойства веществ" (Франция, Лион, 1996г.), 23-Международной конференции "Теплопроводности материалов" (США, Оак Ридж, 1995г.), 25 Международной конференции "Теплопроводности материалов" и 13-Международной конференции "Коэффициент теплоотдачи" (США, Питсбург, 1997г.), 26-Международной конференции "Теплопроводности материалов" и 14-Международной конференции "Коэффициент теплоотдачи" (Кембридж, Массачусетс, 2001г.), 10-ой Российской конференции "Теплофизические свойства веществ" (Казань, 2002г.), Международной конференции "Физико-химический анализ жидкофазных систем" (Саратов, 2003г.), Международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах», (Махачкала, 2004,2005 гг.); Международной конференции «7-АМК по ТСВ» (Китай, Хейфей, 2004г.).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 11 статей ,11 тезисов докладов и две методические разработки.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 185 наименований и приложения.

Диссертация изложена на 158 страницах компьютерного набора, включая 53 рисунка и 40 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, сформулирована цель работы, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе приводятся описание и схемы экспериментальных установок для исследования теплопроводности растворов при высоких параметрах состояния, а также оценка погрешности экспериментальных данных и методики проведения эксперимента.

Вторая глава посвящена описанию экспериментальных установок для измерения плотности водных растворов гидразина и фенил-гидразина в широком интервале температур и давления.

В третьей главе приводятся результаты экспериментального определения, обобщения теплопроводности и плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры и давления.

В заключении сформулированы основные выводы диссертации.

В приложении приведена оценка погрешности измерений плотности и основные таблицы РСД по теплопроводности и плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в широком интервале температур и давления; таблицы сравнения вычисленных значений теплопроводности и плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина с экспериментальными данными при различной температуре и давлении, таблицы вычисленных значений теплофи-зических свойств (теплопроводность и плотность) неисследованных водных растворов гидразина и фенилгидразина в интервале температур 293-556К и давлении (0,101-98,1) МПа; документы, подтверждающие внедрение результатов работы.

1. Автоматизированый теплофизический комплекс

Для измерения теплопроводности растворов при высоких температурах и давлении использовали автоматизированный теплофизический комплекс (рис.1.), который состоит из цилиндрического бикалориметра, термостатирующей системы, электроизмерительных приборов, системы заполнения, грузопоршневого манометра МП-2500 класса точности 0,05, устройства сопряжения с объектом, тери-сторного регулятора напряжения (ТРН) и компьютера (ПК).

Цилиндрический бикалориметр состоит из двух коаксиально расположенных медных цилиндров, наружный и внутренний диаметр внешнего цилиндра соответственно 110 и 17,68 мм; наружный диаметр внутреннего цилиндра 17,0 мм; длина измерительного цилиндра 170 мм, компенсационного 50 мм. Зазор между цилиндрами заполняется исследуемым раствором. Толщина исследуемого слоя составляет 0,68 мм.

Внутренний цилиндр (ядро бикалориметра) состоит из измерительного и компенсационного цилиндров, позволяющих ликвидировать передачу тепла через верхний конец измерительного цилиндра.

Для измерения разности температур на границах исследуемого слоя вещества, а также температуры опыта применяется дифференциальная хромель-алюмелевая термопара диаметром 0,15 мм.

Прижимной сосуд высокого давления был изготовлен из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т. Коммуникации основных узлов установки производились стальными трубками высокого давления с •внешним и внутренним диаметром 6 и 3 мм. В прижимном сосуде в качестве разделителя использован полиэтиленовый мешочек. В опытах давление создавалось и измерялось грузопоршневым манометром типа МП-2500.

Для проверки правильности постановки экспериментов контрольные измерения были проведены с атмосферным воздухом и толуолом. Теплопроводность воздуха при атмосферном давлении измерялась в интервале температуры от 293 до 573 К. Измерение проводилось в разное время и при различной толщине в интервале температуры 290-544 К и давлении 0,101-49,1 МПа. Полученные данные по теплопроводности воздуха и жидкого толуола в пределах погрешности соответствуют надежным литературным данным.

Рис.1. Блок схемы автоматизированного теплофизического комплекса.

2. Экспериментальная установка для измерения плотности

растворов /

Для измерения плотности исследуемых объектов в зависимости от температуры и давления использована экспериментальная установка по методу гидростатического взвешивания. Выбор метода исследования обусловлен тем, что он дает возможность определить плотность веществ в жидком и газообразном состояниях.

Температура исследуемых растворов в опытах измерялась с помощью двух термометров сопротивления типа ПТС-10, изготовленных и калиброванных во ВНИИФТРИ, с применением потенциомет-рической установки УЗ 09.

Во всех использованных ранее экспериментальных установках, выполненных по методу гидростатического взвешивания, датчик подвесной системы находился внутри измерительного прибора и имел непосредственно соприкосновение с исследуемыми раствора-

9

ми. Это, с одной стороны, приводило к загрязнению исследуемого раствора из-за покрытия проволоки датчика различными лаками и, с другой стороны, ограничивало диапазон давления, при которых можно было проводить измерения, т.к. электровыводы, в основном, уплотнялись фторопластом, выдерживающим давление до 60 МПа. Все эти трудности были преодолены вынесением датчика подвесной системы из измерительного прибора наружу.

После установления стационарного теплового режима и создания требуемого давления проводилось измерение плотности. Общая относительная погрешность измерения плотности при доверительной вероятности ой),95 составляет 0,1%.

З.Определение, обобщение теплопроводности и плотности исследуемых растворов в зависимости от температуры и давления.

Теплопроводность и плотность водных растворов (10,20, 30,40, 50, 60, 70, 80,90) % мол. гидразина и фенилгидразина исследованы в интервале температуры (293-553) К и давления (0,101-98,1) МПа.

Для исследования использованы гидразин и фенилгидразин марки "ЧДА".Степень чистоты контролировали измерением показателя преломления при комнатной температуре и атмосферном давлении.

Контроль чистоты исследуемых объектов также проводился методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) на приборе "Цвет-104". Измерение теплопроводности проводилось по изотермам. При измерениях теплопроводности шаг температуры составляет 20-40 К, а шаг давления 4,91-9,81 МПа. Теплопроводность водных растворов гидразина и фенилгидразина с повышением температуры соответственно до температуры 413 К и 473 К увеличивается , а затем уменьшается.

Таким образом, с ростом температуры наблюдается аномальное изменение теплопроводности водных растворов гидразина и фенилгидразина, которое можно объяснить на основе теории теплопроводности чистой воды. Предполагается, что особый механизм переноса тепла, присущий воде, возникает в том случае, когда молекулы способны образовывать водородные связи. Наличие водородных связей сказывается на теплопроводности по двум причинам: они способствуют образованию цепочек в направлении температурного градиента и создают дополнительный перенос тепла вдоль цепочки за счет обрыва связи на одном конце и восстановления его на дру-

гом. Известно, что водородные связи в жидкости зависят от температуры и с повышением температуры они уменьшаются, а число оборванных связей увеличивается. При наличии температурного градиента связи должны рваться при более высокой температуре, забирая тепло, и восстанавливаться при более низкой, отдавая его. Поскольку при этом все время образуются изменяющиеся цепи молекул, ориентированные в направлении теплового потока, то вдоль цепи передается энергия водородной связи. Пальмер высказывает предположение, что этим связеобразованием может бьггь объяснена не только высокая теплопроводность шдроксидных соединений, но и положительный температурный коэффициент теплопроводности воды.

Установлено, что теплопроводность водных растворов гидразина и фенил гидразина с ростом концентрации растворенного вещества уменьшается. Убывание теплопроводности раствора в зависимости от концентрации растворителя можно объяснить на основании представлений Пальмера и Эйкена об особой роли водородных связей в теплопроводности воды.

С повышением давления теплопроводность исследуемых объектов увеличивается. Под влиянием внешнего давления молекулы жидкостей приближаются друг к другу, что облегчает переход тепла от одного изотермического слоя к другому, поэтому с повышением давления теплопроводность водных растворов гидразина и фенил-гидразина увеличивается. С увеличением температуры расстояние между молекулами жидкости растет и переход тепла от одного изотермического слоя к другому ухудшается.

Надо отметить, что с ростом температуры влияние давления на теплопроводность растворов увеличивается. Например, при температуре 293 К увеличение давления до 49,1 МПа приводит к увеличению теплопроводности гидразингидрата на 32,7%, то при температуре 520 К это изменение составляет 36,9%.

С ростом давления влияние температуры на теплопроводность растворов уменьшается. Например, если с увеличением температуры от 293 до 520 К уменьшается теплопроводность гидразингидрата при давлении 0,101 МПа на 8,4%, то это изменение при давлении 49,1 МПа составляет 5,8%.

Измерение плотности проводилось по изотермам с шагом температуры 25 К и давлении 2,45-4,9 МПа. Установлено, что с повышением температуры плотность водных растворов гидразина и фе-нилгидразина уменьшается по линейному закону, а с ростом давления увеличивается.

В справочнике "Химия гидразина" приводятся результаты экспериментального исследования плотности чистого гидразина при атмосферном давлении (Л.Одрит и Б.Огга).

Результаты нашего исследования по плотности гидразина с точностью 0,12% совпадают со справочными данными.

Плотность водных растворов гидразина с увеличением процентного содержания воды увеличивается. Изотермы плотности водных растворов гидразина имеют точки максимума. Интересно отметить, что эти точки при всех температурах соответствуют одной и той же концентрации воды (50%) мол.

Максимальная плотность соответствует смесям, у которых мольное соотношение гидразина и воды близко к единице (т.е. гид-разингидрату). Анализ свойств системы гидразин-вода показывает, что эта система существенно отличается от идеальной по зависимости плотности от состава смеси. Это обусловлено несколькими причинами, а именно: образованием водородных связей, электростатическим взаимодействием между полярными молекулами воды и гидразина и ассоциированием этих молекул. При смешении гидразина и воды при всех концентрациях происходит сжатие раствора. Максимальное сжатие имеет место при концентрации X ==0,5.

Надо отметить, что с ростом температуры влияние давления на плотность водных растворов гидразина и фенилгидразина увеличивается.

Например, если при температуре 293 К и давлении 98,1 МПа плотность гидразингидрата увеличивается на 9,6%, то при температуре 553 К увеличивается на 20,5%.

С ростом давления влияние температуры на плотность растворов уменьшается. Например, если при давлении 4,91 МПа и повышении температуры от 293 до 553 К уменьшается плотность гидразингидрата на 21,7%, то при давлении 98,1 МПа это изменение доходит до 18,1%.

При обобщении и обработке экспериментальных данных водных растворов гидразина и фенилгидразина получены уравнения:

для водных растворов гидразина:

, +

\= [2,13 (1-) -4,34^ +3,22](- 3,91 10"5 п10 +5,41 10"3 „^

+ 0,404), Вт/(м К) (1)

для водных растворов фенилгидразина:

\=[2,13 -4,34|^|+3,22][43,165

- 7,378 + 0,558] , Вт/(м К)

(2)

Уравнения (1) и (2) устанавливают взаимосвязь теплопроводности водных растворов гидразина и фенилгидразина с температурой и мольной концентрацией воды. С помощью уравнений (1) и (2) можно вычислить теплопроводность неисследованных водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры при атмосферном давлении, для этого необходимо знать значения мольной концентрации воды.

Проверка уравнений (1) и (2) для водных растворов гидразина и фенилгидразина показала, что они, в основном, с погрешностью до 2,5% описывают экспериментальные данные, а для отдельных точек с погрешностью до 5%.

С целью получения обобщенного расчетного уравнения по теплопроводности водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры и давления использовали теорию термодинамического подобия в следующем виде:

где ХрТ — теплопроводность при давлении Р и температуре Т; ЛЧГ1 - теплопроводность при давлении Р1 и температуре Т1; Р| =

0,101 МПа, Т1 = 293 К.

Обработка экспериментальных данных показала, что при использовании зависимости (3) все экспериментальные точки ложатся вокруг отдельных изобар.

Далее экспериментальные данные обрабатывались в виде следующей функциональной зависимости:

Выполнимость функциональной зависимости (4) для исследуемых объектов показана на рис.2. Как видно, все экспериментальные точки хорошо ложатся вдоль общей кривой.

(3)

где [(Р/ТУСР/Т,)], - значения [(Р/ТНР./Т,)] при = 1.

ая АЗ /.7 С Р/Т)/(Р,/Т,)

КР/П/СР./ТД

Рис.2. Зависимость от (■р1т)/(р,/т,) для водных раство-

ров гидразина и фенилгидразина:

(1-5)-Ы2Н4; (б-10)-(90% Ы2Н4 + 10% Н20); (11-15)-(80%"Ы2Н4+ 20%Н20 ) ; (1б-20)-(70% №,Н4 + 30%Н20); (21-25)-(60% И2Н4 + 40%Н20); (26-30)- (50% К2Н4Ь50%Н20); (31-35)-(40% Щ1, ++60%Н20); (36-40)-(30% К2Н4+70%Н20); (41-46)-(20% Ы2Н4 + 80%Н20); (47-50)-(10% И2Н4 + 90% Н20); (51-55) - С6Н8К2; (56-60>(90%С6Н8К2+ +10%Н20); (61-65)- (80%С6Н8Ы2+20%Н20); (66-70)-(70% СвН8К2 + 30%Н20); (71-75)-(60% СбН8Ы2 + 40%Н20); (76-80)-(50% С6Н8^ +30% Н20); (81-85)-(40% С6Н81чГ2 + 60%Н20); (86-90) -{30% С6Н8Ы2 + 70%Н20); (91-95)-(20% С6Н8К2 + 80% Н20); (96-100)-(10% С6Н8М2 + 90%Н20) мол.

Уравнение для этой кривой имеет вид:

-{-3,65 10"9 [г(б,02.1О"1'р2 +1,24.10-'р + 0,128)

+ 1,31.10^

Р 1— 0,127}

(5)

.7,(б,02.10-"Р2+1,24.10-7/> + 0,12^ С помощью уравнения (5) можно вычислить теплопроводность водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры и давления, если известны значения ХцТ и

[(Р/ТУ(Р1/Т,)]1.

Анализ показал, что значение ХРЛ является функцией мольной концентрации пк ,и и и описывается уравнениями:

для водных растворов гидразина:

V™ = -4,06 10"5 4гН, + 2,7 Ю-3 »„,„, + 0,554 (6)

для водных растворов фенилгидразина:

>и.Т1 = -8,98 10"7 - 2,5210"3 + 0,509 (7)

Анализ показал, что значения [(Р/Т)/(Р1/Тг)]1 является функцией давлений.

[(Р/ТУСРаЛГ,)], = 6,02 Ю"16!*2 + 1,24 10"7Р + 0,128 (8)

Из уравнений (5) и (8) для расчета теплопроводности водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры и давления получены:

для водных растворов гидразина: 2 Г _р_1

Г(б,02.10"'6 Р1 +1,24.10"7 Р + 0,128}] +

Лр,т ={-3,65 • 10'9

+ 1^1 • Ю"4 [_,_I_,]-0,127}Т(6,02 10-,вР2++13107Р

, [г(б,02.10'"Р2 +1,24.10"7Р + 0,128)]

+0,128) х (6,5210"9Р+0,823)(6,67.10"5 ^„-6,35 10"3и„о+ +1,375) (- 4,06 Ю-5 <„, + 2,7 Ю"3 п,1Й<-Ю,554)) Вт/(м К) ' (9)

-7,92.105

для водных растворов фенилгидразина:

Хрт ={-2,17 ' 10"9 Г-,-——-зз--

[Г(6^6.10-КР2+9,68.10-"Р + ОЛбб)

Г-—-5-с! + 0,269} (6,66 10-,6Р2+9,6810-9Р+

[г(б.6б'Л0"/>г +9,68.10"»/" + 0,1бб)]

+0,166X2,55' 10"9Р +0,895Х-8,59 10"5 <0-6,76 10"3 ^+1,317X8,98 10"7 пс,ц,кг -2,52 10"3 + 0,509), Вт/ (м К) (10)

С помощью уравнений (9) и (10) можно вычислить теплопроводность экспериментально неисследованных водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры и давления с погрешностью до 8%, для этого необходимо знать только мольную концентрацию воды пно, гидразинапхм> и фенилгидразина

Для расчета плотности исследуемых объектов в зависимости от температуры и давления получили следующие уравнения: для водных растворов гидразина:

ргт = {—1,34.Ю"10[—--—--—-----]2 +

Г(2,99.10"8 Р + 0,16)(1,45.10"5 п%г0 - 3,11.10"3 п„г0 + 2,028)

+1,847.105 [----] +0,488} х

Г(2,99.10 Р + 0,16)(1,45.10 л;510 - 3,11.10 + 2,028)

Хл/-31,39+3338,5ил,„4 +1,02.10й ,кт/м3 (11)

для водных растворов фенилгидразина:

ргг ={-и4.Ю-10[-----5-]2 +

Г(2,99.10" Р +0,16X1,45.10 —3,11.10 лЯ1<, +2,028)

+1,847.10"5 [---Р -;-] + 0,488} х

7"(2,99.10 +0Д6)(1,45.10 л^1О -3,11.10 +2,028)

х (3,03,10 ^^,», + 0>647лс<„л +1035), кг/м3 (12)

Проверка уравнений (11) и (12) показала, что с точностью до 3% можно вычислить значение плотности исследуемых объектов в широком интервале температуры и давления (Т = 293-552 К, Р = 4,9198,1 МПа).

Для установления взаимосвязи теплопроводности и плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина при различной температуре и давлении нами получен ряд эмпирических уравнений, которые подробно представлены в диссертации.

Для расчета плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры при атмосферном давлении получили следующие алпроксимационные зависимости:

для водных растворов гидразина:

,354 - 22,099л^ + 1933^^ + 9,918.10') (13)

для водных растворов фенилгидразина:

р « ^1,354-0,36^1- 2,18. - 0,+1070,9) О4)

По уравнениям (13) и (14), зная мольную концентрацию воды можно вычислить плотность экспериментально неисследованных водных растворов гидразина и фенилгидразина с точностью до 3% в зависимости от температуры при атмосферном давлении.

При обобщении экспериментальных данных по плотности получены уравнения состояния исследуемых объектов в виде:

Р =±а1Т'р2+±Ь,Т'р' (15)

1-й

Значения коэффициентов а, и Ь, для исследуемых объектов в широком интервале температуры и давления приводятся в диссертации.

Для расчета теплопроводности водных растворов гидразина и фенилгидразина использована модель структуры с взаимопроникающими компонентами, разработанная проф. Г.Н.Дульневым и его учениками. Формула для расчета теплопроводности структур с взаимопроникающими компонентами получена на основе анализа процесса переноса тепла в элементарной ячейке и имеет следующий вид:

Х= X! [С2 + р(1-с)2 + 2 рС( 1 -С)( уС + 1 - су1], (16)

где X], Х2 - теплопроводность компонентов; С — геометрический параметр модели, связанный с объемной концентрацией второго компонента зависимостью:

т2 = 2С3 — ЗС2 + 1 (17)

По предложенному методу с достаточной точностью можно вычислить теплопроводность растворов, не проводя длительные трудоемкие экспериментальные измерения. По вышеизложенному методу нами был выполнен расчет теплопроводности гидразина и фенил-гидразина в зависимости от мольной концентрации воды, который используется в НПО ГИПХ (г.Санкт Петербург) в качестве справочных данных. Термодинамические свойства водных растворов гидразина и фенилгидразина рассчитаны следующими функциональными зависимостями:

- разность энтальпия:

ан = ан0 + |с,оТ (18)

Го

- разность энтропия:

ДЯ-Д^ + ^сГГ т, 1

- удельная энергия Гиббса:

до = дя - гл?

- удельная энергия Гельмгольца:

- внутренняя энергия:

дс/=дя~— р

Результаты расчета по функциональным зависимостям приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Вычисленные значения термодинамических свойств системы

(60%-Ы2Н4 +40%Н20) в зависимости от температуры и давления

т,к ДН, ДБ, Дв, АР, ди, Дж/кг

Дж/кг Дж/кгК Дж/кг Дж/кг

1 2 3 4 5 6

> Р= 0,101 МПа

313 7620 233,05 -65324,7 -65420,2 7524,4

333 141240 451,97 -9266,1 -9364,1 141141,9

373 282480 854,50 -36248,5 -36348,5 282380

473 635580 1691,35 -164428,6 - -

(19)

(20) (21) (22)

1 2 3 4 5 6

Р=4,91 МПа

313 70220 231,73 -2311,5 -7019,1 65512,4

333 140440 449,41 -9380,0 -13989,8 135663,7

373 • 280880 849,66 -36043,0 -36043,2 275970,0

473 631980 1681,8 -163497,2 -163511,4 626689,1

Р=9,81МПа

313 70000 231 -2303,0 -11744,8 60558,2

333 140000 448 -9184,0 -18754,7 130429,3

373 280000 847 -35931,0 -467333,1 270190

473 630000 1676,5 -16298,5 -173567 619417,1

Р=29,43 МПа

313 69300 228,69 -2279,9 -29911,8 41588,1

333 138600 443,52 -8759,2 -9092,2 138600,0

473 623700 1659,74 -161357,0 -192336,0 592721,0

Р=49,1 МПа

313 68600 226,38 -2256,9 -47719,8 23137,1

333 137200 439,04 -9001,7 -54845,3 91355

373 274400 830,06 -68390,0 -8242,9 227188,5

473 617400 1642,9 -159691,7 -210414,8 566676,9

выводы

1. Изучен комплекс теплофизических и термодинамических свойств азеотропных, термотропных, неоднородных, химически агрессивных сред и водных растворов гидразина и фенилгидра-зина приводящих к прогнозированию теплофизических свойств системы на основе их молекулярных структур.

2. Собраны экспериментальные установки для измерения плотности и теплопроводности водных растворов гидразина, фенил-гидразина при высоких параметрах состояния.

3. Предложен автоматический метод измерения теплопроводности растворов в зависимости от температуры и давления.

4. Впервые получены экспериментальные данные по теплопроводности, плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина

при температуре (Т = 293-553 К), и давлении (Р = 0,101 - 98,1 МПа).

5. Показано, что теплопроводность и плотность исследуемых веществ в жидком состоянии при заданной температуре увеличивается с ростом давления и уменьшается с ростом температуры при постоянном давлении; с ростом температуры влияние давления на плотность и теплопроводность исследуемых объектов увеличивается, а с повышением давления влияние температуры нар и Xуменьшается.

6. Установлено аномальное изменение теплопроводности водных растворов гидразина и фенил гидразина с ростом температуры, и аномальное изменение плотности водных растворов гидразина с ростом мольной концентрации воды.

7. При обработке и обобщении экспериментальных данных получены аппроксимационные выражения, устанавливающие зависимость теплопроводности водных растворов гидразина, фенил-гидразина от температуры, давления и мольной концентрации воды.

8. Получены уравнения состояния для исследуемых растворов. Рассчитаны термические и калорические свойства растворов в широком интервале температуры и давления.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Сафаров М.М., Зарипова М.А., Доброхотов С.Б. Автоматизированный тегаюфизический комплекс для измерения теплопроводности жидкостей при высоких параметрах состояния // Метрология. - 1994. - №8. -С.13-19.

2. Сафаров М.М., Зарипова М.А., Юсупов Ш.Т., Раджабов Ф.С., Волков Д.П., Давлатова B.C. Методические разработки к практическим занятиям и индивидуальным работам по курсу «Теплотехника» и «Основы теплофизики» // Технологический университет Таджикистана. - Душанбе, 1996. -65 с.

3. Сафаров М.М., Юсупов Ш.Т., Зарипова М.А., Тагоев С.А. Теп-лофизические свойства растительных масел: Справочник. - Душанбе, 2002. -80 с. ,

4. Сафаров М.М., Зарипова М.А.Теплопроводносгь и плотность водных растворов гидразина при высоких параметрах состояния // Теплофизические свойств веществ: Тез. докл. Республ.научно-технической конференции. —Баку, 1992. -С.48.

5. Сафаров М.М. Зарипова МА.Экспериментальное исследование теплопроводности гидразингидрата при высоких параметрах состояния И Измерительная техника. -1993. -№ 2. -С.48-49.

6. Zaripova M.A.,Safarov M.M.,Madjidov Н. Thermo physical qualities of some electrolytes // 22-th International thermalconductivity conference. Abstract. -USA. Arizona's, 1993. -p.128.

7. Сафаров M.M., Зарипова М.А.Взаимосвязь теплопроводности и плотности водных растворов фенил гидразина при различных температурах и давлении // Теплофизика высоких температур: 1996. -Т.34. -№ 2. -С.328-331.

8. Сафаров М.М., Зарипова М.А.Теплофизические свойства водных растворов гидразина // Метрология. -1996. -С. 31-35.

9. Сафаров М.М., Зарипова М.А., Тургунбоев М.Т., Раджабов Ф.С. Теплофизические свойства жидких бинарных растворов системы воды и гидразина // Вторая Международная теплофизическая школа-Тамбов,1995.-C.I8I-185.

10. Safarov М.М., Zaripova М.А., Rajabov F.S., Davlatova V.S. Ther-mophysical Feature of water Mixtures up with Hydrazine under various Temperatures and Pressures // 14л-Еигореп Conference on Ther-mopysical Properties, Lyon, France. Sept. 16-19,1996. -p.464.

11. Safarov M.M. , Zaripova M.A., Turgunboev M.T. , Rajabov F.S, Davlatova V.S Heat conductivity of organic liquids containing oxygen and Water Mixtures of Hydrazine in Wide Parameter of state // 23-Thermalconductivity. Oak Ridge, USA, 1995. -p.126.

12. Safarov M.M.,Zaripova M.A. Experimental plant for measuring the temperature-conductivity of dry substances // Pittsburgh PA, USA. 26 - 29 October 1997. -p.620.

13. Safarov M.M., Zaripova M.A., Rajabov F.S., Davlatova V.S. Ther-mophysical properties of hydrazine substituted aqueous solutions under various temperatures and pressure //14 ECTP, Proceedings.-Lyon, Paris, 1997.-pp.1141-1146.

14. Safarov M.M., Zaripova M.A., Rajabov F.S., Davlatova V.S. Ther-mophysical properties of hydrazine substituted aqueous solutions un-

der various temperatures and pressure // High Temperature, High Pressure. V.31., 1999.-pp.37-42.

15. Пулатов А.П., Сафаров M.M., Зарипова M.A. Об одном методе расчета термодинамических свойств водных растворов фенил-гидразина // ИФЖ. -Минск, 1999. -Т.72. -№2. -С.386-387.

16. Зарипова МА, Сафаров М.М., Тургунбоев М.Т. Теплопроводность гидразинзамещенных водных растворов в зависимости от температуры и давления // Материалы научно-прак. конф., посвященной 10-летию независимости Республики Таджикистан. -Душанбе, 2001. -С.34-35.

17. Safarov М.М., Zaripova М.А., Turgunboev М.Т., Kobuliev Z.V. Thermal conductivity of hydrazine sub method water systems in the temperature on atmospheric pressures // 26 111 International Thermal Conductivity Conference, 14 a International Thermal Expansion Conference. Cambridge, Massachusetts, USA. 6-8 August, 2001. -p.80.

18. Сафаров M.M., Зарипова M.A., Косимов У.У. Уравнение состояния двухкомпоненгных водных растворов // Тезисы докладов 10 Российской конференции по теплофизическим свойствам.-Казань, 2002.- С.6-7.

19. Сафаров М.М., Косимов У.У., Зарипова М.А., Давлатов А.Х., Тургунбоев М.Т., Сайдуллоева М.С. Экспериментальное исследование плотности, тепло- и температуропроводности и теплоемкости двухкомпонентных водных растворов в зависимости от температуры и давления // Международная конференция "Физико-химический анализ жидкофазных систем", Саратов, 30 июня

. - 4 июля 2003 г. -Саратов, 2003.- С.59.

20. Сафаров М.М., Тагоев С.А., Зарипова М.А., Курбонов Ф.Б., Юсупов Ш.Т., Караматуллоев У., Косимов У.У., Фатхуллаев Т.Ф. О механизме передачи тепла в двухкомпонентных водных и неводных растворов // 11-Международная конференция. Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах. -Иваново, 2004. -С.293-294.

21. Сафаров М.М., Гусейнов К.Д., Зарипова М.А., Юсупов Ш.Т., Тагоев С.А., Курбонов Ф.Б., Кобулиев З.В., Косимов У.У. Теп-лофизические свойства некоторых растворителей в зависимости от температуры и давления, включая критическую область И

Сб.трудов Международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах», Махачкала, 21-25 сентября 2004 г. - Махачкала, 2004. -С.195-198.

22. Safarov М.М., Zaripova М.А., Usupov Sh.T., Kurbonov F.B., Kosi-mov U.U., Saidulloeva M.S., Karamatulloev U. P-p-T-x dependence of the binary solutionons // 7-ATPC, Hefei, Anhui, China, 2004. -p.13.

23. Зарипова M.A., Бадалов А.Б., Кобулиев З.В. Термодинамические свойства гидразинзамещенных водных растворов // Материалы XI Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ. Санкт-Петербург, 4-7-октября 2005 г. - Спб, 2005. -Т.1.-С. 152-153.

24. Зарипова М.А., Тагоев С.А., Бадалов А.Б., Кобулиев З.В., Юсупов Ш.Т., Сафаров М.М., Гусейнов К.Д. Влияние растворителей на поведение плотности азотсодержащих органических жидкостей и растительных масел // Сборник трудов Международной конференции, посвященной 70-летию член-корреспондента РАН. И.К. Камилова. Махачкала, 21-24 ноября 2005 г. — Махачкала, 2005. -С.135-138.

Разрешено в печать 12 июля 2006 г. Бумага офсетная. Формат 60x84716 Объем 1,5 усл. печ. лист. Тираж - 100 экз. Дата заказа 17.07.06. №59. Цена договорная. Отпечатано в типографии ООО "ЭР-граф"

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕТОДЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ НИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ РАСТВОРОВ В ЗАВИСИМОС ТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ.

1.1. Экспериментальная установка для исследования теплопроводности растворов в зависимости от температуры и давления.

1.2. Методика измерения теплопроводности растворов при различных температурах и давлениях.

1.3. Расчетное уравнение для вычисления теплопроводности из данных опыта.

1.4. Расчет погрешности измерения теплопроводности по методу цилиндрического бикалориметра регулярного теплового режима.

1.5. Экспериментальная установка для определения плотности жидкостей и растворов при атмосферном давлении.

1.6. Экспериментальная установка для измерения плотности жидкостей и их паров на линии насыщения.

1.6.1. Измерительная установка для исследования плотности паров и жидкостей.

1.7. Расчетное уравнение метода гидростатического взвешивания с уче том конструктивных особенностей.

1.8. Определение параметров подвесной системы экспериментальной установки.

1.9. Порядок проведения опытов на экспериментальной установке.

1.9.1. Определение погрешности измерения плотности.

Глава 2. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

ГИДРАЗИНА И ФЕНИЛГИДРАЗИНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ.

2.1. Основные характеристики исследуемых объектов.

2.2. Теплопроводность и плотность водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры при атмосферном давлении.

2.3. Теплопроводность водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры и давления.

2.4. Плотность водных растворов гидразина и фенилгидразина в зависимости от температуры и давления.

Глава 3. АНАЛИЗ, ОБОБЩЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ.

3.1. Анализ экспериментальных данных по теплофизическим свой ствам.

3.2. Обобщение экспериментальных данных по плотности исследуе мых объектов.

3.3. Взаимосвязь теплопроводности и плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина.

3.4. Обобщение уравнения состояния водных растворов гидразина и фенилгидразина.

3.5. Примение уравнений Тейта для расчета плотности водных раство ров гидразина и фенилгидразина.

3.6. Термодинамические свойства растворов при высоких температу pax и давлениях.

3.7. Расчетный метод определения теплоты парообразования водных растворов гидразина.

3.8. Расчет теплопроводности водных растворов гидразина и фенил -гидразина.

Разработка высокоэффективной новой техники, технологии и материалов с заранее заданными свойствами для различных отраслей народного хозяйства, как и в целом ускорение научно-технического прогресса, невозможно без знания свойств веществ и материалов.

Анализ потребностей науки и техники в численных данных о свойствах веществ показал, что около 35% всей необходимой информации составляют данные о веществах в жидком и газообразном состояниях, из которых свыше 80% - данные о теплофизических свойствах [1].

Уровень развития промышленности характеризуется не только объемом производства и ассортиментом выпускаемой продукции, но и показателями ее качества. Одним из основных направлений повышения эффективности является улучшение качества используемых материалов и изделий.

Показателями качества продукции в числе других технических характеристик являются их теплофизические свойства (теплопроводность и плотность).

Исследования физико-химических и теплофизических свойств (теплопроводность, плотность) веществ имеют давнюю историю. Однако в последние годы эти исследования приобрели качественно новый характер. Для совершенствования и оптимизации технологических процессов необходимы научно обоснованные инженерные расчеты, которые нуждаются в информации о теплофизических и термодинамических свойствах рабочего вещества в широкой области изменения параметров состояния. Исследование недостоверных или даже приближенных данных по свойствам веществ в инженерных расчетах приводит к существенному завышению металлоемкости установок и снижению их технико-экономических показателей. В связи с этим, дальнейшее уточнение теплофизических данных рабочих веществ представляет собой значительный резерв совершенствования технологического процесса [2,3].

Важность проблемы получения и внедрения надежных данных о свойствах веществ подчеркивается включением ее в планы научно- исследовательских работ АН России и РТ, Госстандарта России, других министерств и ведомств, а также созданием в ряде стран национальных служб численных данных , в том числе в нашей стране в 1965 г. Государственной службы стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД), Системы стандартных справочных данных (СССД), Международного комитета по численным данным для науки и техники (КОДАТА).

Достоверность данных о свойствах веществ и материалов влияет прежде всего на качество выпускаемой продукции. "Уровень и эффективность фундаментальных и прикладных исследований, качество выпускаемой продукции во всех отраслях народного хозяйства все в большей степени определяется достоверностью данных, характеризиующих свойства наиболее важных для науки и промышленности сырья, материалов, веществ" [2,3].

Рациональный выбор и замена конструкционных материалов, как показывает опыт Информационный системы по материалам и пластмассам Германии, экономит 3-5% материалов [4], а за счет уточнения данных о свойствах технически важных газов и жидкостей, поставляемых системой АВЕСТА (Миннефтхимпром СССР) удалось сэкономить за два года 7 млн. рублей [5]. Все это подчеркивает актуальность проблемы получения достоверных данных о теплофизических свойствах веществ.

Развитие новых направлений в науке и технике, таких, как ядерная физика, космическая техника, физика твердого тела и вычислительная техника, квантовая электроника, ядерная энергетика вызвали бурный научно-технический прогресс. Появился целый ряд новых технологических про-цесссов, протекающих при высоких температурах и давлениях.

Водные растворы широко применяются в современной технике в качестве рабочих тел, теплоносителей, химических реагентов. Они используются в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, при разработке процессов разделения и селективной очистки, в тепло- и хладотехнике, в процессах химического синтеза, при получении высокооктановых топлив и т.д.

Сведения о теплофизических и термодинамических свойствах водных растворов весьма важны для познания и развития физики жидкого состояния веществ. Они необходимы для выяснения механизма межмолекулярных взаимодействий и моделей структуры растворов, процессов образования и разрушения молекулярных комплексов, с их помощью можно решить проблемы смешиваемости и растворимости, выяснить изменение степени ассоциации компонентов при смешении и др.

Одним из важных теплофизических свойств жидкостей и газов являются теплопроводность и плотность, которая необходима для калорического расчета процессса и аппарата, входит в критериальные уравнения теплообмена и отражает особенности термодинамической поверхности.

Современное состояние теории жидкостей и газов отражено в [6-17], и отмечено, что до сих пор не создана удовлетворительная статистическая теория жидкостей.

Согласно основным положениям статической физики, термодинамические функции системы частиц, в частности уравнение состояния, могут определеяться, если известны структура, внутренние движения частиц и закон взаимодействия между ними. С этой точки зрения большинство реальных жидкостей, состоящих из многоатомных молекул с очень сложными и разнообразными межмолекулярными взаимодействиями, настолько сложно устроены, что не могут пока обсуждаться методами статистической термодинамики. Основным источником информации о теплофизических и термодинамических свойствах растворов являются экспериментальные данные. Экспериментальные исследования теплопроводности, плотности помимо практической ценности имеют исключительно важное научное значения, так как развитие и совершенствование расчетно- теоретических методов исследования термодинамических свойств веществ всегда сопровождаются точными экспериментальными данными.

Изучение теплофизических и термодинамических свойств растворов в значительной степени способствует развитию и совершенствованию современной теории жидкого состояния; влияние механизма межмолекулярного взаимодействия в жидкостях дает возможность объяснить ряд физико -химических и тепловых явлений, связанных с молекулярным переносом. И не случайно, что результаты исследования теплофизических свойств (теплопроводность, плотность) легли в основу современной молекулярно-кинети-ческой теории газов и жидкостей. Известно, что плотность в значительной степени определяет другие теплофизические свойства: вязкость, теплопроводность, теплоемкость, поверхностное натяжение и другие. Имея уравнение состояния, составленное на основе данных о плотности, можно рассчитать ряд калорических и термических свойств: теплоемкость, энтропию, энтальпию, теплоту парообразования и другие.

В полуфабрикатах и готовой продукции нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности важное место принадлежит водным растворам гидразина и фенилгидразина. Однако, современное состояние исследования теплофизических этих веществ свойств нельзя считать удовлетворительным.

В водных растворах гидразина и фенилгидразина легче проанализировать связь между химическим строением веществ и их теплофизическим свойствами, которая может сыграть важную роль и для изучения других идентичных классов органических соединений.

Гидразин и его метилзамещенные смеси широко применяются в различных областях промышленности: в производстве порофоров и полимеров для защиты от коррозии, в качестве топлива для реактивных двигателей и ракет, в электрохимических генераторах и др. [18,19].

Гидразингидрат (64%N2H4 + 36%Н20)масс.% используется в качестве топлива в энергоблоке "Океан" глубоководного аппарата, созданного совместно Финской фирмой, ГИПХ и Институтом океанологии по заказу АН РФ. Блок полностью прошел комплексные испытания при давлении до

60 МПа и глубине до 6 км [50].

Гидразингидрат используется для каталитического разложения в газогенераторах с целью получения рабочего тела температура до 650°С (азот, водород, аммиак и водяной пар), используемого теплоносителем вторичного контура турбины замкнутого типа (работающей по циклу Ренкина) [20].

Значения теплофизических свойств водных растворов гидразина и фенилгидразина, в частности, плотности, необходимы для проведения инженерных расчетов при проектировании установок, новых технологических процессов и аппаратов химических и нефтехимических производств.

Гидразин или его смесь с гидразингидратом, предназначенные для использования в качестве унитарного топлива, подвергаются мгновенному разложению при контакте с катализаторами, состоящими из рения, молибдена, железа, никеля, меди, серебра, золота, иридия или рутения, нанесенных на высокопорыстые носители окислов алюминия, тория и цинка [21].

Диссертационная работа посвящена исследованию теплопроводности, плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% мол) в интервале температур 293-558 К и давлений 0,10198,1 МПа и определению их термодинамических свойств.

Диссертационная работа выполнена по плану координации научно - ис следовательских работ в области естественных и общественных наук АН Республики Таджикистан на 1981-1985 и 1986-1992 годы по теме: "Теплофи-зические свойства веществ"^ госрегистрации 81081175) и (N 01.86.0103274) по проблеме 1.9.7-Теплофизика.

Актуальность диссертационной работы заключается в том, что для расчета тепло- и масообмена в различных процессах, а также составления уравнений состояния и подробных таблиц по свойствам чистых жидкостей необходимы данные по теплофизическим свойствам (теплопроводность, плотность) и термодинамическим свойствам водных растворов гидразина и фенилгидразина.

Цель исследования:

1. Выбор и разработка модели структуры и методов расчета теплопроводность и водных растворов гидразина и фенилгидразина.

2. Выявление механизма переноса тепла в водных растворах гидразина и фенилгидразина.

3. Разработка и создание автоматизированного теплофизического комплекса.

4. Получение экспериментальных значений теплопроводности и плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в интервале температур 293-556 К и давлений 0,101-98,1 МПа.

5. Установление зависимости теплофизических свойств (ТФС) водных растворов гидразина и фенилгидразина от температуры, давления и мольной концентрации воды.

6. Получение аппроксимационнной зависимости, устанавливающей взаимосвязь теплопроводности и плотности с температурой, давлением и особенностями структуры исследуемых объектов.

7. Установление взаимосвязи теплофизических свойств исследуемых объектов в широком интервале параметров состояния.

8. Составление уравнения состояния (УС) для исследуемых объектов.

Научная новизна:

1. Разработаны методы расчета термодинамических свойств и коэффициентов уравнения состояния типа Тейта, Леннард-Джонса и Девоншайра для водных растворов гидразина и фенилгидразина.

2. Разработаны и созданы экспериментальные установки для исследования Р-р-Т зависимости (по методу гидростатического взвешивания), теплопроводности (по методу цилиндрического бикалориметра) гидразина и фенилгидразина, которые требуют новых конструктивных и методических решений.

3. Получены экспериментальные данные по теплофизическим и термодинамическим свойствам водных растворов гидразина и фенилгидразина (от

10 до 90)% мол. в широком интервале температуры (293-556 К) и давлении (0,101-98,1) МПа.

4. Получены аппроксимационные зависимости, описывающие р-Р-Т, Р-Х.-Т, X=f(p). С помощью Р-р-Т зависимостей рассчитаны коэффициент теплового расширения ар, изотермическая сжимаемость |3Т, термический коэффициент давления у, внутреннее давление Pf, разность теплоемкостей Ср -Су, изобарная и изохорная теплоемкости и энтальпии исследуемых объектов при различных температуре и давлении.

5. Установлена зависимость теплопроводности от плотности исследуемых объектов в широком интервале параметров состояния (Т=293-556 К, Р=0,101-98,1 МПа).

На защиту выносится:

1. Методы расчета теплофизических свойств растворов и анализ процесса теплопереноса в исследуемых объектах.

2. Аппроксимационные зависимости и уравнение состояния для расчета теплопроводности, плотности водных растворов гидразина и фенилгидра-зина в широком интервале температуры и давления.

3. Новые варианты измерительных устройств и обоснование возможности их применения для исследования теплопроводности, плотности химически активных веществ при высоких параметрах состояния.

4. Автоматизированный теплофизический комплекс, с помощью которого измеряется теплопроводность жидкостей, газов и растворов в широком интервале параметров состояния.

5. Экспериментальные данные по теплопроводности (Т=293-573 К, Р=0,1--49,1 МПа), плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина в диапазоне температур 293-556 К и давлений (0,101-98,1) МПа.

6. Расчетные данные по термодинамическим свойствам (разность энтальпии, разность энтропии, коэффициент теплового расширения, коэффициент изотермический сжимаемости, энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и др.) в зависимости от температуры и давления.

Практическая ценность работы

1. Создана модель структуры водных растворов гидразина и фенилгидрази-на, приведен анализ процесс теплопереноса и на этой основе рассчитана теплопроводность исследуемых растворов.

2. Разработана методика обобщения уравнения состояния Тейта для группы подобных веществ и показана возможность применения этого метода к другим видам уравнений состояния.

3. Теоретически обосновано прогнозирование ТФС исследуемых растворов на основе их молекулярных структур.

4. Разработанные экспериментальные установки могут быть использованы для скоростного определения теплофизических свойств материалов в различных лабораториях.

5. Дополнен банк термодинамических величин химических соединений новыми данными.

Результаты исследования внедрены в:

1. Результаты проведенных исследований по теплофизическим свойствам водных растворов (гидразина и фенилгидразина) внедрены в научно производственном объединении Государственного института прикладной химии (НПО ГИПХ) г.Санкт-Петербург и в Институте химии АН Республики Таджикистан при расчетах модельных реакторов и технологичесих процессов, а экспериментальные данные используются как справочные.

2.Полученные аппроксимационные зависимости по теплопроводности и уравнение состояния используются для инженерных расчетов в НПО ГИПХ г.Санкт-Петербург и Института химии АН Республики Таджикистан.

3. Составлены подробные таблицы ТФС технических важных веществ (водных растворов гидразина и фенилгидразина) в широком интервале температур (293-556 К) и давления (0,101- 98,1 МПа), которые могут быть использованы проектными организациями в различных технологических процессах.

4. Созданная аппаратура для измерения теплофизических свойств растворов используется в научной и учебной лабораторях кафедры экспериментальной физики Технологического университета Таджикистана и кафедры Теплотехники и теплотехнические оборудования Таджикского технического университета им.академика М.С.Осими преподавателями при выполнения диссертационных работ и студентами при выполнении дипломных, курсовых и лабораторных работ.

Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, основных результатов работы и выводов, списка литературы (185 наименований) и приложения. Содержание работы изложено на 158 страницах, включая 40 таблиц и 53 рисунков.

ВЫВОДЫ

1. Изучен комплекс теплофизических и термодинамических свойств азе-отропных, неоднородных, химически агрессивных сред и водных растворов гидразина и фенилгидразина, приводящих к прогнозированию тепло-физических свойств системы на основе их молекулярных структур.

Щ'

2. Собрана экспериментальная установка для измерения плотности и теплопроводности водных растворов гидразина, фенилгидразина при высоких параметрах состояния.

3. Предложен автоматический метод измерения теплопроводности растворов в широком интервале температур и давления.

4. Впервые получены экспериментальные данные по теплопроводности, плотности водных растворов гидразина и фенилгидразина при температуре (Т = 293 - 553 К), и давлении (Р = 0,101 - 98,1 МПа).

5. Показано, что теплопроводность и плотность исследуемых веществ в жидком состоянии при заданной температуре увеличивается с ростом давления и уменьшается с ростом температуры при постоянном давлении; с ростом температуры влияние давления на плотность и теплопроводность исследуемых объектов увеличивается, а с повышением давления влияние температуры на р и X уменьшается.

6. Установлено аномальное изменение теплопроводности водных растворов гидразина и фенилгидразина с ростом температуры, и аномальное изменение плотности водных растворов гидразина с ростом мольной концентрации воды.

7. При обработке и обобщении экспериментальных данных получены аппроксимационные выражения, устанавливающие зависимость теплопроводности водных растворов гидразина, фенилгидразина от температуры, давления и мольной концентрации воды.

8. Получены уравнения состояния для исследуемых растворов. Рассчитаны термические и калорические свойства растворов в широком интервале температур и давлений.

1. Козлов А.Д. Разработка и внедрение в народное хозяйство системы нор-мативносправочных данных о термодинамических свойствах технически важных газов, жидкостей и смесей: Автореф.дисс.д-ра тех.наук-М.,48 с.

2. Сичев В.В., Козлов А.Д. Государственная служба стандартных справочных данных в 1976-1980 г.г. //Информ.бюл.ГСССД.-М., Вып.2.-С.4-5.

3. Козлов А.Д. Деятельность ГСССД по обеспечению народного хозяйства Данными о свойствах веществ и материалов //Информ.бюл. ГСССД.-М., 1980. Вып.8-9.-С.7-10.

4. О введение государственной регистрации материалов и веществ //Информ.бюл.ГСССД. -М., 1985. Вып. 13. -С.З.

5. Малышков П.С. //Информ.бюл.ГСССД. -М., 1980. Вып.8-9.-С.З.

6. Гиршфельдер Д., Кертисс И., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей.-М.: ИЛ, 1961.-930 с.

7. Фишер И.З. Статическая теория жидкостей. -М.: Физматгиз, 1961.-280 с.

8. Фишер И.З. Современное состояние теории жидкостей // Уравнение состояния газов и жидкостей. -М.: Наука, 1975.-102 с.

9. Фишер И.З. Предел устойчивости жидкого состояния: Автореф. дис. канд.физ.-мат.наук. Л., 1954. - 14 с.

10. Ю.Фишер И.З. Исследование по теории жидкостей: Автореф. дис. д-ра физ.-мат.наук. М., 1958. -27 с.

11. П.Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. -Л.: Наука, 1975.-692 с.

12. Френкель Я.И. // Собрание научных трудов. Т.П. -М.-Л.; Изд-во АН СССР, 1958.-600 с.

13. Шашков А.Г. и др. Исследование процессов переноса в газах, жидкостях и твердых телах // Сб.науч.тр. / АН БССР, Ин-т тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова/Под ред. А.Г.Шашкова Минск: ИТМО, 1979.-180 с.

14. Шашков А.Г., Абраменко Т.Н. Перекрестные эффекты в газовых смесях. Минск: Наука и техника, 1976. -167 с.

15. Шашков А.Г., Абраменко Т.Н. Свойства переноса газов и жидкостей /

16. Под ред. А.В.Лыкова. Минск: Наука и техника, 1973. -206 с. 1 б.Шашков А.Г. Системно-структурный анализ процесса теплообмена и его применение. -М.: Энергоатомиздат. - 1983. -279 с.

17. Шашков А.Г., Абраменко Т.Н. Теплопроводность газовых смесей / Под общей ред. А.В.Лыкова. М.: Энергия, 1970. -288 с.

18. Коровин Н.В. Гидразин. М.: Химия, 1980. -272 с.

19. Греков А.П., Веселов В.Я. Физическая химия гидразина. Киев: Науко-ва думка, 1979. -264 с.

20. Картавченко А.В., Григорьев В.М., Дидык В.А. Разработка каталитического пакета разложения низкозамерзающего топлива (типа гидразингид-рата) для глубоководного аппарата "Океан "/ НПО ГИПХ, 1987;1. Инв. № 53 87. -28 с.

21. Пат. 3732694 (США). Metod for catalytic decomposition of monopropellant hydrazine / Blumenthal J.L., Guth E.D. Опубл. 15.05.73.

22. Weber H.F. Untersuchungen iiber die Warmeleitung in Fliissigkeiten //Chem. Bd. 10, herausg. Von G.Wiedemann, 1880, H.5. S.103.23 .Михеев M.A. Основы теплопередачи. M.: Госэнергоиздат, 1956. -396 с.

23. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Выш.шк., 1967.- 559 с.

24. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М.: ГИТТЛ, 1954.-408с.

25. Кондратьев Г.М. Тепловые измерения. М.: Машгиз, 1957. -244 с.

26. Цедерберг Н.В. Теплопроводность газов и жидкостей. М.: Госэнергоиздат, 1963.-408 с.

27. Филлипов Л.П. Исследование теплопроводности жидкостей. М.:Изд-во МГУ, 1970.-239 с.

28. Карслоу Г.С., Егер Д.К. Теплопроводность твердых тел / Под ред. А.А.Померанцева: Пер.со 2-го англ.изд. М.: Наука, 1964. -487 с.

29. Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности: Пер. с англ. М.С.Смирнова / Под ред.акад.А.В.Лыкова. -М.: ИЛ, 1960. -478 с.

30. Кудрявцев Е.В., Чекалев К.Н., Шуманов Н.В. Нестационарный теплообмен.-М.: Изд-во АН СССР, 1961.- 158 с.32.0сипова В.А. Экспериментальные исследования процессов теплообмена. М.: Энергия, 1979. -392 с.

31. Шашков А.Г., Волохов Г.В., Абраменко Т.Н., Козлов В.П. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. -М.: Энергия, 1973.-336 с.

32. Кондратьев Г.М. Приложение теории регулярного охлаждения двухсос-тавного шара к определению теплопроводности плохих проводников тепла // Изв. АН СССР, отд.техн.наук. 1950. -№4,- С.536 - 542.

33. Голубев И.Ф. Бикалориметр для определения теплопроводности газов и жидкостей при высоких давлениях и различных температурах // Теплоэнергетика. 1963. - № 12. - С.78 -82.

34. Боривик Е.Н. Формула для теплопроводности жидкостей // ЖЭТФ. -1948. -Т.18. -С.48.

35. Michels A., Botzen A. A method for the determination of thermal conductivity of gass at leilh prossurs // Physics. 1952. - Vol.18.- P.605 -612.

36. Филлипов Л.П. К вопросу об измерении теплопроводности жидкостей игазов // Вестник МГУ. Физика. 1953. - № 9. - С.48 - 53.

37. Лавров И.В., Шубин В.В. Результаты исследования теплопроводности некоторых природных газов Средней Азии // Теплофизические свойства газов. М.: Наука, 1970. - С.28 - 30.

38. Теплопроводность жидкостей и газов / Н.Б.Варгафтик, Л.П.Филлипов, А.А.Тарзиманов, Е.Е.Тоцкий. М.: Изд-во стандартов, 1978. -472 с.

39. Мустафаев Р.А. Теплофизические свойства углеводородов при высоких параметрах состояний. -М.: Энергия, 1980. -296 с.

40. Филиппов П.И., Тимофеев A.M. Методы определения теплофизических свойств твердых тел. Новосибирск: Наука, 1976. - 101 с.

41. Васильев Л.Л., Фрайман Ю.Б. Теплофизические свойства плохих проводников тепла. Минск: Наука и техника, 1967. - 174 с.

42. Васильев Л.Л., Танаева С.А. Теплофизические свойства пористых материалов. Минск: Наука и техника, 1971. - 267 с.

43. Харламов А.Г. Теплопроводность высокотемпературных теплоизолято-ров. М.: Атомиздат, 1979. - 100 с.

44. Мухамедзянов Г.Х., Тарзнманов А.А., Усманов А.Г. Экспериментальное исследование теплопроводности нормальных спиртов // Изв.ВУЗов. Нефть и газ. 1964. - № 1. - С.73 - 76.

45. Мухамедзянов И.Х., Мухамедзянов Г.Х. Установка для измерения теплопроводности органических жидкостей при высоких давлениях // Труды КХТИ. 1969. - Вып.43. - С.24 - 27.

46. Арсланов В.А., Тарзиманов А.А. Экспериментальная установка для исследования теплопроводности газов при температурах до 773 К и давлениях до 200 МПа // Труды КХТИ. 1971. - Вып.47. - С.150 -156.

47. Чудновский А.Ф. Теплообмен в дисперсных средах. -М.: Гостехиздат, 1954.-444 с.

48. Сафаров М.М., Доброхотов С.Б., Лавриненко С.И. Автоматизированная система научных исследований теплопереноса // Теплофизические проблемы промышленного производства: Тез.докл. МТШ. -Тамбов, 1992. -С.95.

49. Голубев И.Ф.,Назиев Я.М. // Труды ЭНИ им.Есьмена АН АзССР. Баку, 1962. -Т.15. -С.70-73.

50. Понамарев С.Д. Расчеты на прочности в машиностроении. М: Машгиз, 1952.-28 с.

51. Гусейнов К.Д. Исследование термодинамических и переносных свойств ряда кислородосодержащих органических веществ в широком интервале параметров состояния: Автореф.дисс.д-ратехн.наук Баку, 1979 - 60 с

52. Polts H. Die Warmeleitfaukeit von Fliissigkeiten. III. Abhandigkeit der War-melcitfahigkeit von der Schiehtdicke bei organischen Fliissigkeiten // Internatio nal Journal of Heat and Mass Transfer. 1965/ - Bd.8. - № 4. - S.609 -620.

53. Мень A.A., Сергеев O.A. Лучистый кондуктивный теплообмен в средес селективным оптическими свойствами // Теплофизика высоких температур. 1971. - Т.9, вып.2. - С.353 - 359.

54. Казанский М.Ф. Водяной термостат с фототиратронными автотерморегулятором // Научные записки Киевского государственного педагогического института. Сер.физика математика. - 1948- Т.1У, № 3 - С. 127-137.

55. Kraussold N. // Fereschung Gebiete Yugh.W. 1934. - Vol.5. - № 4. -186 s.

56. Шингарев P.B. Экспериментальное исследование теплопроводности сжатых природных газов и углекислоты: Дис. канд.техн.наук. В-Т,1952.-147 с.

57. Справочник химика. Т. 1. -М.-Л., 1966.-680 с.

58. Варгавтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. -М.: Наука, 1972. 720 с.

59. Сафаров М.М. Теплофизические свойства окиси алюминия с металлическими наполнителями в различных газовых средах: Дис. . канд.техн. наук. Душанбе, 1986.

60. Кирилин В.А., Шейндлин А.Е. Исследования термодинамических свойств веществ. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. -560 с.

61. Мамедов A.M., Ахундов Т.С. Таблицы термодинамических свойств газов и жидкостей. Вып.5. Углеводороды ароматического ряда. ГОСТ ВНИЦ ГСССД АН СССР. -М.: Изд-во стандартов, 1978. - 140 с.

62. Байрамов Н.М. Плотность бромалкилов и эфиров органических кислот в жидкой и паровой фазах: Дисс. канд.техн.наук. Баку, 1983,-186 с.

63. Голубев И.Ф. Определение удельного веса жидкостей и газов при высоких давлениях методом гидростатического взвешивания // Научн.труды ГИАП. М., 1957. - Вып.УП. - С.47 - 61.

64. Голубев И.Ф., Добровольский О.А. Измерение плотности азота и водорода при низких температурах и высоких давлениях // Газовая промышленность. 1964. - № 5. -С.43 - 48.

65. Pannetier G., Margineanu F. Diagrammes de Solidification et masses volu-miques de melanges azoture d'hydrazinium-hydrazines deversement hydratees // Bull.Soc.Chem.France. 1972. - N 10. - P.3725 - 3728.

66. Сарнер С. Химия ракетных топлив. М.: Мир, 1969. - 488 с.

67. Chang Е.Т., Gokcen N.A., Poston Т.М. Thermodinamic properties of gases in propellants. II. Solubilities of helium, nitrogen and argon gas in hydrazine, methylhydrazine. // J.Phys.Chem. -1968. -V.72, N 2. -P.638 642.

68. Штехер M.C. Топлива и рабочие тела ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1976.-302 с.77.0дрит Л., Огг Б. Химия гидразина / Пер. с англ. Е.А.Яковлевой. М.: ИЛ, 1954.-238 с.

69. Цыкало А.Л., Савенков В.К. и др. Термодинамические свойства гидразина. Рук.деп. в ВИНИТИ № 536 - 74.

70. Мс Millan J.A., Los S.C. // J.Chem. Phys. 1965. -V.42, N 1. -P. 160; N 3. -P.829.

71. Kirk-01mer Encyclopedic of Chemical Technology. 1 ed., V.7. 1951. -P.570; 2 ed., V.l 1. - 1966. - P. 164. New York, London, Sydney, Toronto, In-terscience Publishers.

72. Catalog Handbook of Fine Chemicals. Aldrech. -1990-1991. -P.2150.

73. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара / Тимрот Д. Л., Ривкин C.JT., Сирота A.M., Варгафтик Н.Б. М.: Госэнергоиздат, 1958.- 107 с.

74. Bridgman P.W/ The thermal conductivity of liquids under pressure // Proc. AmermAcad.Arts.Sci. 1923. -V.49. - P. 141.

75. Алиев A.A. Коиплексное исследование P, V, T зависимости скорости ультразвука и вязкости в бинарных системах метанол-вода и Н-пропа-нол-вода: Дисс. канд.техн.наук. - Баку, 1988.

76. Chen С. The equation of state pure water determined from sound speede // J.Chem.Phys. 1977. -V.66, N 5. - P.2142 - 2144.

77. Kell G., Whalley E., Reanalysis of the density of liquid water in the range 0- 150°C and 0- lkbar//J.Chem.Phys. -1975.-V.62, N 9. -P.3496-3503.

78. Вукалович М.П. Термодинамические свойства воды и водяного пара (таблицы и диаграммы). -М.: Стандарты, 1969. 306 с.

79. Barratt Т., Nettlaton Н. // International Gritical Tables.- 1929.-V.5. -Р.227.

80. Powell R.W. // Phyl.Mag.Suppl. 1958. -V.7, N 7, N 26. - P.276.

81. Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П., Тарзиманов A.A., Юрчак Р.П. Теплопроводность газов и жидкостей. М.: Изд-во станадртов, 1970. -175 с.

82. Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П., Тарзиманов А.А., Тоцкий Е.Е. Теплопроводность жидкости и газов. М.: Изд-во стандартов, 1978.- 471 с.

83. Александров А.А., Трахтенгерц М.С. Теплофизические свойства воды при атмосферном давлении. М.: Изд-во стандартов, 1977. -100с.

84. Le Neindre В., Bury P., Tufen R., Johamin P., Vodar B. Results experimen-tause surla conductivite thermique d l'eau boarde en phase liquide, jusqua, ane temperature de 370°C // Rep. C-l, 7-th JLPS. Tokyo, 1968.- 105 p.

85. Тарзиманов A.A., Лазовой B.C. Экспериментальное исследование теплопроводности воды при высоких давлениях // Международная конференция по свойствам водяного пара: Тез.докл. -Токио, 1968. 105 с.

86. Расторгуев Ю.Л., Ганиев Ю.А. Теплопроводность водных растворов органических жидкостей // ЖФХ. 1966. -Т.40, вып.7. - С. 1608 - 1612.

87. Castell J J., Stanley E.M. // J.Chem.A.Eng.Data. 1974. -V.19, N 1.-P.8.

88. Minamiyama Т., Jata J. // Proc. Of 8-th Int.conf. of Steam. France, Giems, 1974; Viscosity of water Proc.Ann.Meeting. JSPE, 1975.- N 750-20.- P.9.

89. Takizawa S., Nagashima A., Tanishita J. Thermal conductivity of Water by a transient hot wire method.// Proc. 8-th JCPS. Paris, 1974.-V.I.-P.246.

90. Амирханов Х.И.,Адамов А.П., Магомедов У.Б. Экспериментальное ис-ледование теплопроводности воды / Институт физики Дагестанского филиала АН СССР,- Махачкала, 1974. -42 с.

91. ЮО.Сирота A.M., Латунин В.Н., Беляева Г.М. Экспериментальное исследование максимумов теплопроводности в критической области // Теплоэнергетика. 1976. - № 1.- С.62; 1976.- № 6.- С.70-76.

92. Спирин Г.Г. О теплопроводности воды в окрестности 4°С // Инженерно-физический журнал.-1980. -№ 2.- С.339.

93. Тарзиманов А.А. //Докл. На УШ Международной конференции по свойствам водяного пара. -Жиен, 1974. 105 с.

94. Fritz W., Poltz Н. Absolutbestimmung der Warmeleitfahigkeit von Flussig-keiten J.Kritische Versuche an einer heven plattenapparatur //Int.J.Heat Mass Transfer. 1962. -V.5, N 2. - P.307.

95. Poltz H. Oil Warmeleitfahigkeit von Fliissigkeiten. Ш Abangigkeit der Warmeleitfahigkeit von der Schichtdicke bei organischen Fliissigkeiten// Int.J.Heat Mass Trabsfer. -1965.-V.8.-P.609.

96. Poltz H., Jucel R. The thermal conductivity of liquids: Temperature depen- .dence of Thermal conductivity // Int. Heat Mass Transfer.-1967. -V. 10, N 8.1. P.1075 -1088.

97. Юб.Газиев M.A. Теплопроводность спиртов и их водных растворов: Авто-реф.дисс. канд.техн.наук. -Баку: АзИНЕФХ, 1972. -27 с.

98. Ю7.0сминин Ю.П. Экспериментальное исследование теплопроводности водных растворов электролитов // Вестник МГУ. Сер.математики, механики, физики, химии. 1957. -№2. -Сю117- 125.

99. Ю8.Варгафтик Н.Б., Олещук О.Н. Экспериментальное исследование теплопроводности воды // Теплоэнергетика. 1959,- №10. -С.70-74.

100. Литвиненко И.В. Теплопроводность водных растворов электролитов и ее связь со структурой воды: Дисс. канд.техн.наук,- Днепрепетровск, 1968.

101. Погодин В.П., Карапетьянц М.Х. Теплопроводность водных растворов электролитов и некоторые вопросы их строения // Термодинамика и строение растворов; Сб.Вып.2. Иваново, 1975. - С.20.

102. П.Капустинский А.Ф., Рузовин И.И. Теплопроводность водных растворов электролитов // ИФЖ. 1956. -Т.30, № 3. -С.548.

103. Шахпаронов М.И. Введение в современную теорию растворов. М.: Высшая шк., 1976. - 296 с.

104. Chen С. The equation of state pure water determined from sound speeds // J.Cjem.Phys. -1977. V.66, N 5. - P.2142 -2144.

105. Palmer G. Thermal conductivity of liquids // Ind.Engng.Chem.-1948. -V.40, N 1.-P.89.

106. Eucken A. Ewiters zur Assoziation des Wassers // Z.Electrochemie. 1949.-Bd.53, N 3. - S.102 - 105.

107. Мищенко К.П., Соколов B.B. Термодинамика и строение неводных растIворов электролитов// Ж.структ.химии. 1963.-Т.4, № 2.- С. 184-188.

108. Бриджмен П.В. Физика высоких давлений. М.-Л.: НКТП ССР, 1935. -235 с.

109. Антонченко В .Я. Микроскопическая теория воды в порах мембран. -Киев: "Наукова думка", 1983. 160 с.

110. Ш.СафаровМ.М., Зарипова М.А. Теплопроводность и плотность водных растворов гидразина при высоких параметах состояния // Материалы Респ.техн.конф. по ТСВ. Баку, 1992. - 118 с.К

111. Ривкин С.А., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. 2-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - С.

112. Ривкин С.А., Александров А.А., Кременевская Е.А. Термодинамические производные для воды и водяного пара. -М.: Энергия, 1977. С.

113. Михайлов И.Г., Соловьев В.А., Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики. М.: Наука, 1964. - 514 с.

114. Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии / В.П.Скрипов, Е.Н.Синицын, П.А.Павлов и др. М.: Атомиздат, 1980. -208 с.

115. Белоусов В.П., Морачевский А.Г., Панов М.Ю. Тепловые свойства растворов неэлектролитов: Справочник. -Л.: Химия, 1980. 263 с.

116. Свойства органических соединений: Справочник / Ред. А.А.Потехина. -Л.: Химия, 1984.-518 с.

117. Санюков В.В. Структура одноатомных жидкостей, воды и водных растворов электролитов. -М.: Наука, 1976. 176 с.

118. Белоусов В.П., Панов М.Ю. Термодинамика водных растворов неэлектролитов. Л.: Химия, 1983. - 264 с.132.3ацепина Н.Г. Физические свойства и структура воды. М.: МГУ, 1987. 171 с.

119. ИЗ.Бернал Дж., Фаулер Р. Структура воды и ионных растворов // Успехи физических наук. 1934. - Т.14. - С.586 - 644.

120. Hall J. The orogin of ultrasonic absorption in water // Phys.Rev. 1948. -V.73, N 7. - P.775 - 781.

121. Самойлов О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидратации ионов. -М.: Изд-во АН СССР, 1957. 182 с.

122. Белинский Л.Г., Белинский Б.А. Гидратация в растворах электролитов // Изв. ТСХА. 1988. - Вып.2. - С. 174 - 179.

123. Пасынский А.Г. Сжимаемость и сольватации растворов электролитов // ЖФХ. 1938. - Т.11, Вып.5. - С.606 - 627.

124. Пасынский А.Г. Сольватации неэлектролитов и сжимаемость их растворов // ЖФХ. 1946. -Т.20, Вып.9. - С.981 - 994.

125. Белинский Б.А. Вопросы акустической спектроскопии жидкости: Дисс. . д-ра физ.-мат.наук. -М., 1973.-450 с.

126. Сафаров М.М., Зарипова М.А. Взаимосвязь теплопроводности и плотностью водных растворов гидразина // Науч.-практ.конф. 28-30 октября 1993: Тез.докл. Душанбе. - С. 142.

127. М.М.Сафаров, Х.Маджидов, А.В.Картавченко, М.А.Зарипова. Теплопроводность и плотность водных растворов гидразина: Сб.науч.работ. -Кургантюбе, 1992. 144 с.

128. Мустафаев Р.А., Ганиев Д.К.Обобщенное уравнение состояния системы н-бутиловый спирт -изобутиловый спирт в широком диапазоне температур и давлений // Теплофизика высоких температур. 1990. -Т.28, № 6.-С.1235 - 1237.

129. Мб.Гусейнов К.Д. Исследование термодинамических и переносных свойств ряда кислородосодержащих органических веществ в широком интервале параметров состояния: Дис. д-ра техн.наук. Баку, АзНЕФТХИМ, 1979.-392 с.

130. Riedel L. Neue warmeleitfahigkeite messungen an organischen Flussigkeiten // Chem.Ing.Techn. 1951. -Bd 23, - S.321 - 324.

131. Эльдаров Ф.Г. Теплопроводность неводных растворов солей // ЖФХ. -1960. -Т.34, вып.6. С. 1205 - 1211.

132. Миснар А.С. Теплопроводность твердых тел, жидкостей и газов и их композиций. М.: Мир, 1968. - 464 с.

133. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. JL: Энергия, 1974. - 264 с.

134. Дульнев Г.Н. Коэффициенты переноса в неоднородных средах: Учеб.по собие. Л.: ЛИТМО, 1979. - 64 с.

135. Сафаров М.М., Зарипова М.А. Экспериментальное исследование теплопроводности гидразина при высоких параметрах состояния //Измерительная техника. 1993. -№ 4. - С.48 - 49.

136. Сафаров М.М., Зарипова М.А. Плотность водных растворов гидразинаи фенилгидразина при высоких параметрах состояния // Науч.практ.кон-ференция 28 -30 отктября 1993. Душанбе. - С.112.

137. Сафаров М.М., Назруллоев А.С., Зарипова М.А. Плотность водных растворов гидразина в зависимости от температуры // Сб.науч.тр.студентов ДГПУ им. К.Джураева. Душанбе, 1993. -С.72.

138. Сафаров М.М., Зарипова М.А. Расчет теплопроводности электролитов в зависимости от концентрации растворителя при атмосферном давлении //Науч.-практ.конф. 28-30 октября 1993. Душанбе. -С.112.

139. Сафаров М.М., Картавченко А.В., Зарипова М.А. Температурная и концентрационная зависимости плотности водных растворов гидразина // ТВТ.- 1993.-Т.31,№ 1.-С.144.

140. Сафаров М.М., Зарипова М.А., Гусейнов К.Д. Уравнения состояния водных растворов фенилгидразина // Науч.-практ.конф. 28-30 октября. -Душанбе, 1993. С.112.

141. Schmidt E.,Sellschop W. Warmeleitfahigkeit des Wassers bei Temperaturen biz Zn 270°C // Forschung auf dem Gebiete des Ingenierwesens. 1932. -Bd.3,N6.-S.277.

142. Тимрот Д.JI., Варгафтик Н.Б. Теплопроводность воды при высоких температурах // Журн.тех.физики. 1940. - Т.10, № 13. - С. 1063.

143. Ridel L. Mesung der Warmeletfahigkeit von organischen Flussigkeiten, ins besondere von kaltmitteln // Forschung auf dem Gebiete des Ingenieuwesens. 1940. Bd. 11, N 6. - S.340 - 347.

144. Ridel L. //Arch.Techn.Messen. 1954. -N 1. - S.273.

145. GebieteIngenieurwesens. -1955. -Bd.21,N6.-S.176.

146. Gillam D.G., Lamm 0. // Acta Chemica Scand. 1955. - V.9. - P.675.

147. Ghalloner A.R., Powell R.W. Thermal conductivities of liquids: new determi nations for seven liquids and appraisal of existing values // Proc.Poy Soc., Ser.A, Mathematical and physical Scinces. 1956. - A.238. - N1212. -P.90.

148. Lawson A.W., Lowell R., Jain A.L. Thermal conductuvity of water at high pressures // J.Chem.Phys. 1959. - V.30, N 3. - P.643 - 647.

149. Чернеева Л.И. // УП Международная конференция по свойствам водяного пара: Тез.докл. Токио, 1968. - 105 с.

150. Bach J., Gregull U. // Warme und stoffubertragung. - 1970. - Bd.3. - S.44.

151. Rastorguev Ju.L., Grigoriev B.A., Ischvcchanov A.M. Experumental stady of light water thermal conductivity at hidh pressures // Proc. 8-th JCPS. -Paris, 1974.-V.1.-P.255-264.

152. Сафаров M.M., Юсупов Ш.Т., Тагоев С.А., Зарипова М.А. и др. Методическая разработка по курсу "Основы теплофизики", Душанбе, 1996 -65 с.

153. Safarov M.M., Zaripova M.A., Rajabov F.S., Davlatova W.S. Thermophysi-cal properties of hydrazine- substituted aqueous solutions under various temperatures and pressure. // 14 ECTP, Proceedings.-Lyon, Paris, 1997.-37-42 p.

154. Safarov M.M., Zaripova M.A., Rajabov F.S., Davlatova W.S. Thermophysi cal properties of hydrazine substituted aqueous solutions under various temperatures and pressure.//Hidh Temperature, High Pressure.- Vol.31.-1999.-p.37-42.

155. Пулатов П., Сафаров M.M., Зарипова М.А. Об одном методе расчета термодинамических свойств водных растворов фенилгидразина. ИФЖ.-Т.72.-№2.-Минск,1999.-С.386-387.

156. Сафаров М.М., Зарипова М.А., Тургунбоев М.Т., Косимов У.У., Давла-тов А.Х. Теплофизические свойства двухкомпонентных водных растворов. 24-28 Сентября 2001.- 130-132 с.

157. Safarov М.М., Zaripova М.М., Turgunboev М.Т., Kobuliev Z.V. Thermal conductivity of hudrazine submethod water systems in the temperature on atmospheric pressures. Cembridge Massachusetts, USA.- 6-8 August,2001.-p.80.

158. Сафаров M.M., Зарипова M. А., Косимов У.У .Уравнение состояния двухкомпонентных водных растворов. Казань, 2002,- С.6-7.

159. Бушуев Ю.Г., Давлатбаева С.В. Структурные свойства воды от кристалл-лических до сверхкритических состояний по данным компьютерногомоделирования. Тез.докл. Международная конференция ФХА жидко-фазных систем. Саратов, Россия,2003.-с.23.

160. Safarov М.М., Zaripova М.А., Naimov A.A.,Tagoev S.A. Density of ternary systems (diethylenglicoly +water+hydrazine) in dependence temperature and pressure/Abstact conference, 17 th ECTP, September 5-8,2005, Bratislava, Slovakia.p.265.

161. Полученные экспериментальные- данные применяются в НПО ГИПХ при расчетах модельных реакторов разложения водных растворов гидразина для перспективных энергетических устройств глубоковод ных аппаратов, а .также используются как справочные данные. ,

162. Данная работа относится к области новой техники и рассчитать экономический эффект от применения ее результатов не представляется ^возможным. ' „ !

163. Председатель комиссии, . , Г) ✓нач.отдела-,д.т.н.,профессор • у / . А.В.Картавченкогч.оНг1. Члены комиссии:

164. Начальник лаб., к.т.н. " ^f^^^ceji В.А.Дидык

165. Ст.научн.сотр., к.т.н. ■ 4 ' , А.Ф.Сенниковs.