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第 4 期童景山等: 氙的液态和超临界态流体热物理性质的研究 7
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氙的液态和超临界态流体热物理性质的研究
童景山1, 梁燕波2
( 1
清华大学化学工程系, 北京
100084; 2
徐州师范大学化学系, 徐州
221009)
摘要: 近几年来氙化学已引起科学家很大的关注。氙作为一种特殊溶剂已被研究开发, 并且已发现了若干重要用途。鉴
于以上所述情况, 本文提出一套很有用的氙的液相和超临界流体相的热物理性质数据, 供研究工作者参考。
关键词: 氙化学; 分子聚集理论; 液体和超临界流体; 热物理性质
中图分类号: O 64
文献标识码: A
文章编号: 1001- 9219( 2004) 04- 73- 03
行了一系列氧化合成反应。环戊二烯铱络合物与有
0
前言
机化合物分子, 在液态氙中用紫外线辐照活化而进
惰性气体氙近几年来已引起世界各国化学家们行反应, 结果有机分子失去一个氢原子给予络合物,
的很大兴趣, 积极开展了对氙的物质特性的研究, 并同时有机分子的其余部分与铱键合。化学家们可以
进行开发利用。据报道, 英国诺丁汉大学马丁
布莱利用这种化合物制取其它有机衍生物。氙不是如化
柯夫等人正在利用氙作为分析溶剂, 他们在高于学理论所说的全然不活泼, 利用最活泼化学试剂, 如
290 K( 氙的临界温度为 289
74 K) 时使用氙, 此时气态氟和氧, 可望达到目的, 因为氟、氧有足够强的
氙是一种超临界流体, 它兼有液体和气体的性质。吸电子能力, 能闯入围绕氙原子完整的电子外壳中。
他们开发一种以超临界氙为基础的新的分析方法: 据悉, 德国化学家们已经获得一种有机氙分子的结
采用这种新的溶剂, 分析了煤和油燃烧后形成的焦构细节。在惰性气体中, 氦、氖、氩仍然存在抗拒任
油状沉积物, 并能把焦油分离成为各种组分, 而从其何形成化学键的倾向, 可是氪和氙能起反应。事实
发射的特征红外谱图鉴定出微量的多环的碳氢化合表明, 化学家们经过多年的努力, 已经制取了若干种
物。这些化合物一般被认为是致癌物质但在环境
, 有机氙化合物。总之, 氙化学方兴未艾, 有待化学家
中是很难对它们进行监测的。
们继续努力, 取得更多的研究成果。
氙是色谱和红外光谱的理想溶剂, 因为它是化
学惰性的, 对分离化合物不产生干扰, 并且由于它不 1
饱和液态氙的 p-V-T 性质
存在以吸收红外辐射的化学键, 所以它不会改变红
首先, 要选用什么样的状态方程, 才能有效地对
外谱图上的任何部分。另外, 布莱柯夫等人还曾经
氙液体体积( 或密度) 数据进行计算。
采用超临界氙作为化学反应的溶剂, 制备新型的、稳
我们知道, 流体在高密度时的结构特性主要取
定的金属与氢和金属与氮的络合物, 氙胜过一般溶
决于短程的斥力, 而比较长程的引力相对来说是起
剂的优点是, 它对氢和氮具有很强的溶解能力。
着次要作用, 因而可以把引力项看作一微扰项。另
他们在一种反应中, 能用氮分子从一种名为三
外, 由于在液相存在较强的分子聚集行为, 为了考虑
羰基环戊二烯铼的化合物中置换一个、二个, 甚至全
这一重要特性, 必须引用聚集函数 j 予以修正, 如