温度对二甲基亚砜水溶液的结构和热力学性质的影响.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)FebruaryActaP．一C．Sin．2011，27(2)，289—294289[Article]、^r、v、V．whxb．pku．edu．cn温度对二甲基亚砜水溶液的结构和热力学性质的影响刘波’黄世萍朱吉钦，王鹏。田辉平。f北京化工大学纳米材料教育部重点实验室，北京100029；北京化工大学化212资源有效利用国家重点实验室，北京100029；中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，北京100083)摘要：应用参考作用格位模型理论计算了二甲基亚砜(DMSO)摩尔分数为0．002时不同温度下溶液的微观结构和

2、热力学性质．计算结果表明，DMSO加入到水中能够增强溶液的分子网络结构．温度升高，配位数减小，溶液中分子排布趋向无序．平均力势的波动增大表明分子间的诱导力表现为斥力．计算得到的各种热力学性质显示：温度升高，溶液的熵和溶剂化自由能增加，相互作用能和过剩化学位也增加，即高温下溶液越来越偏离理想溶液：空位形成能降低表明溶液分子结构在高温下更容易重组．关键词：参考作用格位模型：二甲基亚砜：微观结构：热力学性质中图分类号：0642EfectofTemperatureontheStructuralandThermodynamicPropertiesofAqueousDime

3、thylSulfoxideLIUBo’HUANGShi—Ping’。ZHUJi—Qin，WANGPeng。TIANHui—Ping。(KeyLaboratoryforNanomaterials，MinistryofEducation，BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,PR．China；StateKeyLaboratoryofChemicalResourceEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029PR．Chin

4、a；3ResearchInstituteofPetroleumProcessing,SINOPEC,Beijing100083,PR．China)Abstract：Thestructuralandthermodynamicpropertiesofaqueousdimethylsulfoxide(DMSO)atamolefractionof0．002wereinvestigatedusingreferencedinteractionsitemodeItheoryatdiferenttemperatures．Theresultsrevealthatthewatern

5、etworkstructureiSenhancedbythepresenceofDMSO．TheincreasedfluctuationinthepotentiaIofmeanforcesuggeststhatthewater-inducedforceiSrepulsive．Inaddition．theincreasedentropyofsolvationandfreeenergYofsolvationimplythattherandomnessofthesolutionincreaseswithanincreaseintemperature．Theincrea

6、sedinteractionenergyandexcesschemicalpotentiaIrevealthatthesolutiondeviatesfr0manidealsolution．Furthermore．theincreasedcavityreorganizationenergyshowsthatthesystemstructurereorganizeseasilyathightemperature．KeyWords：Referencedinteractionsitemodel；Dimethylsulfoxide；Microcosmicstructur

7、eThermodynamicproperty1引言用．。作为重要的非质子极性溶剂，DMSO能够接受二甲基亚砜(DMSO)作为一种重要的工业溶质子并形成氢键．而水是一种质子性溶剂，能够释放剂，它的水溶液在医学和生物学上都有着广泛的应出质子．因此当两种物质混合时，DMSO与水之间Received：July21，20l0；Revised：November3，2010；PublishedonWeb：Decemberl7，2010．Correspondingauthors．HUANGShi—Ping，Email：huangsp@mail．buct．edu．cn．ZHUJi

8、—Qin，Email：z