【化学工程与工艺专业】【毕业设计】N-乙基哌嗪+醇二元体系表面性质研究

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1、（20届）毕业设计N-乙基哌嗪+醇二元体系表面性质研究II摘要:采用自动界面张力仪分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇与N-乙基哌嗪组成的六个二元体系在293.25K、298.45K、303.35K下的表面张力。分析并计算了这六个二元体系在上述三个温度下的过量表面张力，进行了不同温度下的作图对比。从分子相互作用角度讨论了这些二元体系表面性质的变化规律。关键词:N-乙基哌嗪；醇；二元体系；表面张力；过量表面张力IIAbstract:ThesurfacetensionofbinarymixturesofN-ethylpipera

2、zinewithalcohols,includingMethanol,ethanol,1-propanol,iso-propanol,1-butanol,andiso-butanolweremeasuredat293.25K、298.45K、303.35Koverthewholemolefractionragebytheautomaticinterfacetensiometer.Excesssurfacetensionofbothcomponentswerecalculatedandcomparedatdifferenttemperatu

3、rewithsomefigures.Theregularityforthechangesofsurfacepropertiesagainstthecompositionwasdiscussedfromtheviewpointofmolecularinteraction.Keywords:N-ethylpiperazine;alcohol;binarysystem;surfacetension;excesssurfacetensionII目录摘要IAbstractII1绪论11.1哌嗪和N-乙基哌嗪简介11.2表面张力简介11.3N-乙基哌

4、嗪的几种合成方法21.3.1哌嗪和嗅乙烷合成N-乙基哌嗪21.3.2乙基甲酰氯和哌嗪合成N-乙基哌嗪21.3.3乙胺和环氧乙烷合成N-乙基哌嗪[11]21.3.4哌嗪和乙腈合成N-乙基哌嗪[12]21.4研究现状21.4.1醇+N-甲基哌嗪二元体系热力学性质研究21.4.2乙醇+N-甲基哌嗪二元溶液的粘度性质研究21.4.3N-乙基哌嗪的合成研究31.4.4醇+甲基哌嗪二元体系的体积性质31.4.5N-甲基哌嗪-哌嗪及水-N-甲基哌嗪二元体系汽液平衡的研究31.5课题研究的意义32实验部分42.1实验试剂和实验仪器42.1.1实验试剂42

5、.1.2仪器及玻璃器皿42.2溶液的配制42.2.1甲醇溶液42.2.2乙醇溶液52.2.3正丙醇溶液52.2.4异丙醇溶液62.2.5正丁醇溶液62.2.6异丁醇溶液72.3实验内容72.4实验测定方法82.4.1实验仪器-自动界面张力仪82.4.2实验步骤82.5计算方法83结果与分析93.1实验数据93.1.1表面张力的测定93.1.2计算过量表面张力133.2结果与讨论174结论19致谢20参考文献211绪论1.1哌嗪和N-乙基哌嗪简介哌嗪又名六氢吡嗪、哌哔嗪、胡椒嗪、环二氮己环，分子式C4H10N2，分子量86.14。哌嗪是六元

6、环二胺，具有温和的胺味，熔点106.6℃，沸点148.5℃，比重0.876，易溶于水、甘油、二乙醚、苯和庚烷中，不溶于醚，有典型仲胺反应。哌嗪是医药、农药、染料等的重要中间体，有着广泛的应用领域，可以合成哌嗪磷酸盐、哌嗪硫酸盐、氟哌酸、吡哌酸、喹喏酮、利福平等，还可用于合成树脂、合成纤维、表面活性剂、抗氧剂、防腐剂、稳定剂、硫化剂、阻蚀剂、发泡剂和染料等。哌嗪的某些衍生物如N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、2-甲基哌嗪分别是生产氧氟沙星、蒽氟沙星、洛美沙星的主要原料。近年来，随着我国医药工业和精细化工的迅速发展，哌嗪及其衍生物的需求量急剧上升。

7、但国内哌嗪的开发尚处于起步阶段，生产规模小，技术落后，产量低[1]。N-乙基哌嗪，无色透明液体、有强烈胺味，在高温下易氧化而变色，易溶于水、醇类等溶剂。它是哌嗪系列产品之一，作为医药中间体和精细化学品在医药与有机合成中得到应用，主要用途是合成蒽氟沙星、合成染料及植物保护剂的原料[2]。研究它与水、醇类组成体系的体积性质、相平衡性质、表面性质对于深入了解N-乙基哌嗪的热力学特性以及上述相关的开发研究都有重要的理论意义和实用价值。1.2表面张力简介液体表面区的分子由于受力不平衡产生的向内收缩的单位长度的力，即表面张力。它分为静态表面张力和动态

8、表面张力。通常液体的表面张力，自其液体表面形成之后，随着时间的推移而有所变化。在新的液体表面形成的瞬间，经过约1s以上时的表面张力，称作静态表面张力；在1s以下的表面张力称作动态表面张力[3]