Физические и химические свойства анилина
Анилин — бесцветная маслянистая жидкость со слабым характерным запахом; горит ярким коптящим пламенем. Молекулярная масса 93, 12. Температура затвердевания минус 5, 96 °С. Показатель преломления nD при 15°С равен 1,5887, при 20 °С равен 1,5863.
Относительная плотность анилина при 20 °С равна d20/4= 1, 022 и меняется с температурой (рис. 4). В качестве эталона для этого графика выбрана плотность воды при той же температуре. Плотность анилина зависит от температуры [2, 16, 17]:
Температура, °С | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
Плотность, кг/м3 | 1039, 0 | 1030, 3 | 1021, 8 | 1013, 1 | 1004, 5 | 995, 8 | 987, 5 |
Температура кипения анилина при атмосферном давлении равна 184, 4 °С, а при изменении давления меняется так:
Р. кПа | Т. кип.. °С | Р. кПа | Т. кип., °С | Р, кПа | Т. кип., °С |
0, 2 | 40, 3 | 5 | 96, 0 | 60 | 164, 9 |
0, 5 | 53, 6 | 10 | 112, 2 | 70 | 170, 2 |
1, 0 | 64, 5 | 16 | 122, 4 | 80 | 175, 0 |
1, 5 | 71, 4 | 20 | 130, 8 | 90 | 179, 6 |
2. 0 | 76, 9 | 30 | 142, 2 | 100 | 184, 0 |
3, 0 | 84, 9 | 40 | 151, 5 | 101,3 | 184, 4 |
4, 0 | 91, 0 | 50 | 159, 0 |
|
|
Чаще всего аналитическое выражение этой зависимости дается в форме уравнения Антуана
lgР=А-B/C+t (1)
где t—температура (°С), а P—давление (кПа). В работе [17] приведены следующие значения коэффициентов: А = 6, 6966, В =1941, 70, С =230, 0. Данные получены в интервале температур 315—425, 6 °С и давлений от 1, 33-10-2 Па до 5, 23 МПа. При давлениях ниже атмосферного весьма точные данные получены в работе [18], где температуру измеряли с точностью до 0, 01 °С, а давление с точностью до 2, 7 Па. Полученные значения коэффициентов (A = 6, 37865, B=1684, 35, C=201, 175) позволяют вычислять давление насыщенных паров анилина до его температуры кипения при атмосферном давлении включительно со средней абсолютной погрешностью 0, 5 % и максимальным отклонением 0, 9%.
Рис. 4. Зависимость относительной плотности анилина от температуры.
Предложена также зависимость вида [19]
(2)
где Т выражается в К Здесь А = —5255, В = —5, 643, С = =24, 015014, n=—1, 081
При обработке [20] методом наименьших квадратов данных о температуре кипения в интервале 177—425, 6 °С предложено другое уравнение
![При обработке [20] методом наименьших квадратов данных о температуре кипения в интервале 177—425, 6 °С предложено другое уравнение](http://www.e-him.ru/img/f-h-anilin_clip_image006.jpg "При обработке [20] методом наименьших квадратов данных о температуре кипения в интервале 177—425, 6 °С предложено другое уравнение"){kind=small}
(3)
где Т —температура (К), а Р—давление (кПа) Уравнение (3) в указанном интервале температур имеет среднюю абсолютную и максимальную погрешность соответственно 0, 3 и 0, 7 % Рекомендуемые интервалы температур и значения коэф фициентов таковы
Интервал температур, °С | а | -b | с | d. 104 |
177—287 | 7, 56304759 | 5427, 26693 | 0, 629608293 | —9, 1552734 |
287—425, 6 | 20, 0166919 | 4867, 48156 | —1, 84417373 | 3, 02124024 |
Критические температура и давление для анилина соответственно равны 425, 65 °С и 5, 134 МПа Критический объем составляет 274 см3/моль [17]
Температурная зависимость теплоемкости анилина в состоянии идеального газа в интервале 298—1000 К выражается уравнением
(4)
где а =—9, 80647, b = 15, 30339- 10-2, с =—1, 23411. 10-4, d = =3, 93806-10 8, Т в К Средняя абсолютная и максимальная погрешности этого уравнения составляют соответственно 0, 06 и 0, 15 %
Теплоемкость жидкого анилина при 20 °С составляет 2, 077 кДж/ (кг-К) [23] Зависимость теплоемкости от температуры (в К) можно выразить уравнением [Cр, кДж/(моль • К)]
(5)
Теплота испарения анилина равна 476, 88 кДж/кг, теплота плавления 87, 9 кДж/кг, теплота диссоциации 21, 73 кДж/моль, теплота сгорания 3393, 8 кДж/моль.