Порівняння в’язкопружних властивостей аліфатичних спиртів та їх фторзаміщених аналогів

Автор(и)

  • L.A. Bulavin Taras Shevchenko National University of Kyiv, Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. Sci. of Ukraine
  • Yu.L. Zabulonov Institute of Environmental Geochemistry, Nat. Acad. Sci. of Ukraine
  • A.M. Hetalo V.G. Korolenko National Pedagogical University of Poltava
  • L.O. Matyash V.G. Korolenko National Pedagogical University of Poltava
  • S.O. Samoilenko Poltava State Medical University
  • O.V. Khorolskyi V.G. Korolenko National Pedagogical University of Poltava
  • Ye.G. Rudnikov Taras Shevchenko National University of Kyiv, National Technical University of Ukraine ”Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe70.3.191

Ключові слова:

фторзамiщенi спирти, вода, перекис водню, зсувна в’язкiсть, швидкiсть звуку, штучнi нейроннi мережi

Анотація

У роботi проведено порiвняння в’язкопружних властивостей рiдких алiфатичних спиртiв пропанолу-1, пентанолу-1 та гептанолу-1 iз властивостями їх фторзамiщених аналогiв. Використано експериментальнi данi по густинi, кiнематичнiй в’язкостi та швидкостi поширення звуку i симуляцiї штучними нейронними мережами величин критичних параметрiв та параметрiв Ван дер Ваальса дослiджених рiдин. Порiвняння властивостей спиртiв iз властивостями води, в якiй є суцiльна сiтка водневих зв’язкiв, та властивостями перекису водню, де є водневi зв’язки, але сiтка вiдсутня, показують, що змiна фiзичних властивостей при фторзамiщеннi пов’язана зi щiльнiстю водневих зв’язкiв у рiдинi.

Посилання

1. L.M. Yagupolsky. Aromatic And Heterocyclic Compounds with Fluorine-Containing Substituents (Naukova Dumka, 1988) (in Ukrainian).

2. P. Kirsch. Modern Fluoroorganic Chemistry: Synthesis, Reactivity, Applications (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., 2004).

https://doi.org/10.1002/352760393X

3. Current Fluoroorganic Chemistry: New Synthetic Directions, Technologies, Materials, and Biological Applications. Edited by V.A. Soloshonok, K. Mikami, T. Yamazaki, J.T. Welch, J.F. Honek (American Chemical Society, 2007).

4. S. Bhattacharjya, J. Venkatraman, P. Balaram, A. Kumar. Fluoroalcohols as structure modifiers in peptides and proteins: hexafluoroacetone hydrate stabilizes a helical conformation of melittin at low pH. J. Peptide Res. 54, 100 (1999).

https://doi.org/10.1034/j.1399-3011.1999.00088.x

5. D. O'Hagan, C. Schaffrath, S.L. Cobb, J.T.G. Hamilton, C.D. Murphy. Biosynthesis of an organofluorine molecule. Nature 416, 279 (2002).

https://doi.org/10.1038/416279a

6. K. Gast, A. Siemer, D. Zirwer, G. Damaschun. Fluoroalcohol-induced structural changes of proteins: some aspects of cosolvent-protein interactions. Eur. Biophys. J. 30, 273 (2001).

https://doi.org/10.1007/s002490100148

7. M. Zhang, T. Peyear, I. Patmanidis, D.V. Greathouse, S.J. Marrink, O.S. Andersen, H.I. Ing'olfsson. fluorosubstituted alcohols' effects on lipid bilayer properties. Biophys. J. 115, 679 (2018).

https://doi.org/10.1016/j.bpj.2018.07.010

8. L.A. Bulavin, A.M. Getalo, O.P. Rudenko, O.V. Khorolskyi. Influence of fluorination on the physical properties of normal aliphatic alcohols. Ukr. J. Phys. 60, 428 (2015).

https://doi.org/10.15407/ujpe60.05.0428

9. A.M. Hetalo, O.P. Rudenko, O.V. Khorolskyi, S.O. Samoilenko, L.A. Bulavin. Temperature dependence of the bulk elasticity modulus of aliphatic alcohols and their fluorosubstituted analogs. Ukr. J. Phys. 63, 134 (2018).

https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.134

10. A.M. Hetalo, O.V. Khorolskyi, S.A. Stetsenko, S.O. Samoilenko, O.S. Svechnikova. Similar behavior of rheological properties and the evaluation of the melting temperatures of fluorosubstituted aliphatic alcohols. Ukr. J. Phys. 65, 419 (2020).

https://doi.org/10.15407/ujpe65.5.419

11. L.A. Bulavin, O.V. Khorolskyi. Concentration dependences of macromolecular sizes in aqueous solutions of albumins. Ukr. J. Phys. 65, 619 (2020).

https://doi.org/10.15407/ujpe65.7.619

12. L.A. Bulavin, K.V. Cherevko, O.V. Khorolskyi, O.S. Svechnikova, Yu.F. Zabashta. Mechanism of protofibril formation in aqueous collagen solutions. AIP Advances 14, 115116 (2024).

https://doi.org/10.1063/5.0238555

13. O.V. Khorolskyi. The nature of viscosity of polyvinyl alcohol solutions in dimethyl sulfoxide and water. Ukr. J. Phys. 62, 858 (2017).

https://doi.org/10.15407/ujpe62.10.0858

14. O.A. Kyzyma, T. Kyrey, M.V. Avdeev, M.V. Korobov, L.A. Bulavin, V.L. Aksenov. Non-reversible solvatochromismin N-methyl-2-pyrrolidone/toluene mixed solutions of fullerene C60. Chem. Phys. Lett. 556, 178 (2013).

https://doi.org/10.1016/j.cplett.2012.11.040

15. A. Oleinikova, L. Bulavin, V. Pipich. Critical anomaly of shear viscosity in a mixture with an ionic impurity. Chem. Phys. Lett. 278, 121 (1997).

https://doi.org/10.1016/S0009-2614(97)00945-7

16. V.F. Korolovych, A. Erwin, A. Stryutsky, H. Lee, W.T. Heller, V.V. Shevchenko, L.A. Bulavin, V.V. Tsukruk. Thermally responsive hyperbranched poly(ionic liquid)s: assembly and phase transformations. Macromolecules 51, 4923 (2018).

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.8b00845

17. O.P. Rudenko, V.S. Sperkach. Experimental Methods For Determining Sound Absorption In Liquids: Methodological Recommendations For Students Of Physical Specialties At Pedagogical Universities (Poltava, 1992) (in Ukrainian).

18. Refprop Database, NIST. https://www.nist.gov/programsprojects/reference-fluid-thermodynamic-and-transportproperties-database-refprop.

19. ThermodataEngine Database, NIST. https://trc.nist.gov/tde.html.

20. WTT Database, NIST. https://wtt-pro.nist.gov/wtt-pro/.

21. MiniRefprop Database, NIST. https://trc.nist.gov/ refprop/MINIREF/MINIREF.HTM.

22. SRD69 Database, Thermophysical Properties of Fluid Systems, Peter Linstrom (2017), NIST Chemistry WebBook - SRD 69, National Institute of Standards and Technology. (Accessed 2023-04-20, https://webbook.nist.gov/chemistry/fluid).

23. I.H. Bell, J. Wronski, S. Quoilin, V. Lemort. Pure and Pseudo-pure Fluid Thermophysical Property Evaluation and the Open-Source Thermophysical Property Library CoolProp. Ind. Eng. Chem. Res. 53, 2498 (2014).

https://doi.org/10.1021/ie4033999

24. V. Diky, J.P. O'Connell, J. Abildskov, K. Kroenlein, M. Frenkel. Representation and validation of liquid densities for pure compounds and mixtures. J. Chem. Eng. Data 60, 3545 (2015).

https://doi.org/10.1021/acs.jced.5b00477

25. J.G. Hayden, J.P. O'Connell. A generalized method for predicting second virial coefficients. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 14, 209 (1975).

https://doi.org/10.1021/i260055a003

26. P.M. Kessel'man. Modification of the cell model and the equation of state of liquids. J. Eng. Phys. 54, 50 (1988).

https://doi.org/10.1007/BF00870226

27. B.E. Poling, J.M. Prausnitz, J.P. O'Connell. The Properties of Gases and Liquids (McGraw-Hill Professional, 2000) [ISBN: 0070116822].

28. Sh. Wang, H. Xiang, B. Han. The modification and generalization of BWR equation. Fluid Phase Equilibr. 181 (1-2), 71 (2001).

https://doi.org/10.1016/S0378-3812(01)00359-4

29. H.G. Rackett. Equation of state for saturated liquids. J. Chem. Eng. Data 15, 514 (1970).

https://doi.org/10.1021/je60047a012

30. R.D. Gunn, T. Yamada. A corresponding states correlation of saturated liquid volumes. AIChE J 17, 1341 (1971).

https://doi.org/10.1002/aic.690170613

31. M.M. Aalto, K.I. Keskinen. Liquid densities at high pressures. Fluid Phase Equilibr. 166, 183 (1999).

https://doi.org/10.1016/S0378-3812(99)00300-3

32. A. Letsou, L.I. Stiel. Viscosity of saturated nonpolar liquids at elevated pressures. AIChE J 19, 409 (1973).

https://doi.org/10.1002/aic.690190241

33. K.G. Joback, R.C. Reid. Estimation of pure component properties from group contributions. Chem. Eng. Commun. 57, 233 (1987).

https://doi.org/10.1080/00986448708960487

34. R.C. Reid, J.M. Prausnitz, B.E. Poling. The Properties of Gases and Liquids (McGraw-Hill, 1987).

35. MOL-Instincts Database, ChemEssen. https://www.molinstincts.com/(0001-iyf6; 0001-ixac, 0000-2izr, 0000-133h, 0000-2dco, 0001-polj, 0001-qd78, 0001-pv4l).

36. ChemRTP Database, ChemEssen. http://www.chemrtp.com/ (XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N; MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N; BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N; AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N; BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N; NBUKAOOFKZFCGD-UHFFFAOYSA-N; JUGSKHLZINSXPQ-UHFFFAOYSA-N; BYKNGMLDSIEFFG-UHFFFAOYSA-N).

37. I.I. Novikov. Thermodynamic similarity and prediction of the properties and characteristics of substances and processes. J. Eng. Phys. 53, 1227 (1987).

https://doi.org/10.1007/BF00871080

38. H.W. Xiang. The Corresponding-States Principle and Its Practice. Thermodynamic, Transport and Surface Properties of Fluids (Elsevier Science, 2005).

https://doi.org/10.1016/B978-044452062-3/50005-1

39. M.Z. Southard, D.W. Green. Perry's Chemical Engineers' Handbook (Mcgraw-Hill Education, 2019).

40. C. Yaws. Thermophysical Properties of Chemicals and Hydrocarbons (Gulf Professional Publishing, 2014).

41. L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Statistical Physics (Elsevier, 1980).

Завантаження

Опубліковано

2025-03-19

Номер

Том 70 № 3 (2025)

Розділ

Фізика рідин та рідинних систем, біофізика і медична фізика

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.

Як цитувати

Порівняння в’язкопружних властивостей аліфатичних спиртів та їх фторзаміщених аналогів. (2025). Український фізичний журнал, 70(3), 191. https://doi.org/10.15407/ujpe70.3.191

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

<< < 1 2 3 4 5 6 7