Співвідношення властивостей у гомологічних рядах вуглеводнів

Abstract

Досліджено кореляції між властивостями горючих речовин у гомологічних рядах н-алканів та н-спиртів довжиною nС=1–20 для визначення способів підвищення збіжності методик оцінки параметрів пожежної небезпеки. Проведено добір параметрів речовини, які можуть бути моделюючими; до них віднесено довжину кластеру. Звернуто увагу, що наразі властивості речовин прогнозують за грубозернистою моделлю молекул, яка має дискретність, не описує короткі молекули, потребує індивідуального підходу. Виділено 6 послідовних рівнів властивостей речовини, які створюють ланцюг формування певних параметрів пожежної небезпеки. Показано, що є «арифметичні» параметри речовини, які напряму залежать від кількості певних атомів. Серед них «довжина» краще відбиває ізомерні, конформні, кластерні відмінності, з якими пов’язані аномалії параметрів вуглеводнів. Залежності класифіковано на «лінійного» та «експоненційного» типу. Лінійний опис теплоти випаровування від nС окремо н-алканів та н-спиртів дає R=0,999. Експоненційна апроксимація температур кипіння tкип та спалаху tсп н-алканів за частками зміни nС має R=0,999. Показано наявність кореляції між tсп та tкип, але з системною відмінністю, що свідчить про не повну подібність кластерного складу за цих температур; між tсп та tпл – менша кореляція, але її наявність свідчить про часткову подібність кластерного складу. Створено універсальну формулу для прогнозування теплоти випаровування вуглеводнів 10 гомологічних класів, яка має R=0,996. Опис пульсацій зміни tпл вуглеводнів здійснено на підставі зміни принципів організації кластерів у гомологічному ряду з врахуванням їх довжини та молярної маси, що дає R=0,9997. За аналогічними принципами розроблено формулу для опису розчинності у воді вуглеводнів, яка працює з задовільною точністю. Дослідження показало, що довжина кластеру є визначальним показником, за яким модулюються властивості речовини.