Ароматты көмірсутектердің физикалық қасиеттері.

Ароматты көмірсутектердің молекулалық массасы дәл сондай парафинді және циклоалканды көмірсутектерден айырмашылығы тығыздығы жоғары, сонымен қатар жоғары қайнау мен балқу температуралары. 1-кестеде арендердің атмосфералық қысымдағы қайнау және балқу температуралары келтірілген. Кестеден көрініп тұрғандай сақинаға орынбасарларды енгізген сайын, көмірсутектің қайнау температурасы артады, сәйкесінше балқу температурасы бірден кемиді. Құрамында бірнеше орынбасарлары бар көмірсутектердің қайнау температуралары құрамында бір орынбасары бар изомерлі қосылыстарға (мысалы, ксилолдар мен этилбензол, үшметилбензолдар мен изопропилбензол) қарағанда өте жоғары. Құрамында екі- және одан көп орынбасарлары бар бензолдардың ішінде қарапайым изомерлердің (о -ксилол, гемимеллитол, пренитол) қайнау температуралары жоғары, ал орынбасарлары симметриялы орналасқан изомерлердің (п -ксилол, мезитилен, дурол) қайнау температуралары төмен. Полициклді ароматты көмірсутектердің қайнау және балқу температуралары молекулалық массасы дәл сондай бензол изомерлерінің қайнау және балқу температураларымен салыстырғанда айтарлықтай жоғары.

 

Кесте

Ароматты көмірсутектердің қайнау және балқу температуралары

 

Көмірсутек	Қайнау темпера-турасы, 0С	Балқу темпера-турасы, 0С	Көмірсутек	Қайнау темпера-турасы, 0С	Балқу темпера-турасы, 0С
бензол	80,1	5,5	изодурол	198,1	-23,7
толуол	110,6	-95,0	пренитол	205,0	-6,2
стирол	145,2	-30,6	нафталин	218,0	80,3
этилбензол	136,2	-95,0	тетралин	207,6	-35,8
о -ксилол	144.4	-25,2		244,7	-30,5
м -ксилол	139,1	-47,9	1-метилнафталин	241,1	34,6
п -ксилол	138.4	13,3	2-метилнафталин	194,5	-
α -метилстирол	165.4	-23,2	3,5-диметилкумол	258,5	27,0
изопропилбензол	152,4	-96,0	бифенил	277,5	95,0
м -этилтолуол	161,3	-95,5	аценафтен	262,0	112,0
п -этилтолуол		-62,4	2,6-диметилнафталин	203.8	-56,5
о -этилтолуол	165,1	-80,8	о -диизопропилбензол	203,2	-63,0
гемимеллитол	176,1	-25,4	м -диизопропилбензол	210,4	-17,0
псевдокумол	169,3	-43,8	п -диизопропилбензол	297,9	114,2
мезитилен	164,7	-44,7	флуорен	267.9	-15,5
изобутилбензол	172,8	-51,5	1-изопропилнафталин	267,9	-
о -цимол	178,3	-71,5	2- изопропилнафталин	268,2	216,0
м -цимол	174,9	-63,9	антрацен	342,3	99,1
п -цимол	177,2	-67,9	фенантрен	340,1	150,0
дурол	196,8	79,2	пирен	393,5	254,0

 

Бензол мен оның туындыларының қайнау температуралары қысым төмендеген сайын біркелкі кемиді, сондықтан ректификация барысында бензол гомологтарын бөлу дәлдігі артады. Бұл жағдай басқа ароматты көмірсутектер үшін де сақталады.

Конденсирленген ароматты қосылыстардың молекуласындағы сақинаның саны артқан сайын (әсіресе толығымен қосарланған ароматты қосылыстарда) қайнау температурасы бірден төмендейді (мысалы, нафталин және дурол, фенантрен және антрацен).

Ароматты көмірсутектердің бу қысымы (Р, МПа) температураға тәуелді және мына формуламен есептеледі:

lgP = A – B/T (1)

lgP = A – B/t + C (2)

мұндағы T және t – температуралар, К және А, В, С – тұрақтылар, өте бағалы көмірсутектердің тұрақтыларының мәні 2-кестеде көрсетілген.

 

Кесте

Ароматты көмірсутектердің бу қысымын есептеуге арналған тұрақтылар

 

Температуралық интервал (0С)	Теңдеудің нөмірі	А	В	С
Бензол -75 ÷ -37 -20÷ 5,5 5,5÷160 160÷ 289,4		6,576 2,611 3,034 3,551	2466,0 902,28 1214,64 1628,32	- 178,10 221,20 279,56
Толуол -92÷ 15 20÷200 200÷320,8		4,452 3,075 3,579	2047,0 1343,94 1796,9	- 219,38 284,62
Стирол 10÷ 55 55÷205 205÷ 363,7		3,380 3,046 3,454	1604,6 1420,) 1774,8	222,0 206,0 254,0
Этилбензол 20÷45 45÷ 190 190÷346,4		3,447 3,079 3,495	1628,0 1424,26 1779,0	230,7 213,21 260,6
о -ксилол 25÷ 50 50÷200 200÷359		3,478 3,121 3,540	1671,8 1474,68 1842,1	231,0 213,69 262,4
м -ксилол 25÷45 45÷195 195÷346		3,490 3,131 3,550	1658,23 1462,27 1824,0	232,3 215,11 262,8
п -ксилол 25÷45 45÷190 190÷345		3,448 3,112 3,532	1635,74 1453,43 1847,0	231,4 215,31 263,0
α –метилстирол 15÷70 70÷220 220÷381,7		3,489 3,046 3,450	1680,13 1486,88 1847,)	219,6 202,4 250,0
изопропилбензол 25÷60 60÷200 200÷363		3,380 3,059 3,467	1637,79 1460,79 1809,9	223,5 207,7 253,6

 

Маңызды ароматты көмірсутектердің критикалық күй параметрлері, жылусиымдылығы және термодинамикалық қасиеттері [9] әдебиетте келтірілген.

Бензол қатарындағы ароматты көмірсутектердің тұтану температуралары өте жоғары емес және ауамен жарылғыш қоспа түзуге бейім (3-кесте).

Кесте

Кейбір ароматты көмірсутектердің тұтану температуралары және буының ауамен жарылғыш қоспа түзу шегі

 

Көмірсутек	Тұтану температурасы, 0С	Ауамен жарылғыш қоспа түзу шегі, % (көлемдік)
Бензол		0,8-9,5
Толуол		1,27-6,75
Стирол		1,1-6,1
Изопропилбензол		0,68-4,2
Ксилолдар қоспасы		3,0-7,6
Нафталин		0,90-5,90

 

Полярлы ортамен әрекеттесуге бейім π – электрондар жүйесі болса, онда ароматты көмірсутектердің судағы ерігіштігі басқа көмірсутектермен салыстырғанда жоғары болады.