Главная страница

получение МС-40. диплом расчёты. Рассмотрим компонентный состав рецептуры флексографической краски на основе органических растворителей (табл. )


Скачать 196.26 Kb.
НазваниеРассмотрим компонентный состав рецептуры флексографической краски на основе органических растворителей (табл. )
Анкорполучение МС-40
Дата25.05.2023
Размер196.26 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файладиплом расчёты.docx
ТипДокументы
#1158942
страница1 из 3
  1   2   3

2 Технологическая часть

Рассмотрим компонентный состав рецептуры флексографической краски на основе органических растворителей (табл. ).

Таблица - Рецептура краски для флексографической печати [].

Компоненты

Содержание компонентов,

масс. %

Сополимер стирола с метилметакрилатом

15

Сополимер винилхлорида с винилбутиловым эфиром и метилметакрилатом

5

Пигмент голубой фталоцианиновый БУ43У

8

Бутилбензилфталат

1

Метилэтилкетон, этилацетат, бутилацетат (1:1:2)

71


В качестве связующего в данной рецептуре используются два компонента - сополимер стирола с метилметакрилатом и сополимер винилхлорида с винилбутиловым эфиром и метилметакрилатом. Именно эти соединения обеспечивают перенос и фиксирование красящего вещества на запечатываемый материал, поэтому для изучения и расчётов рассмотрим реакцию получения одного из компонентов связующего – сополимера стирола с метилметакрилатом.

2.1 Термодинамический анализ реакции

Проведем расчет и анализ термодинамических функций реакции стирола и метилметакрилата по следующей основной реакции:



Справочные данные присутствуют только для стирола, поэтому следует воспользоваться эмпирическими методами для расчёта термодинамических характеристик метилметакрилата (ММА) и сополимера стирола с метилметакрилата (МС-40) [].

Рассчитаем групповые вклады в мольную теплоёмкость по методу Сато для твердого агрегатного состояния и по Шоу для жидкого агрегатного состояния при Т=298 К.

Таблица – Групповые вклады в мольную теплоёмкость.

ММА

МС-40

Групповые вклады

С1p,

кал/

(моль∙гр.)

Групповые вклады

Сsp,

кал/

(моль∙гр.)

Количество

Группа

Количество

Группа

2

-СH3

8,80

2

-СH3

7,38

1

=СН2

5,20

2

-СН2-

6,05

1

=C<

3,80

1

>СН-

4,45

1

-COO-

15,50

1

-COO-

11,00

-

-

-

1

>С<

2,50

-

-

-

1

С6Н5-

20,44



42,10



65,25


Приближение для температурной зависимости теплоёмкости для метилметакрилата (ММА) записывается в следующем виде (1):

(1)



Для перевода калорий в Джоули воспользуемся коэффициентом Россини (1 кал=4,184 Дж):



Приближение для температурной зависимости теплоёмкости для сополимера МС-40 записывается в следующем виде (2):

(2)



Для перевода калорий в Джоули воспользуемся коэффициентом Россини (1 кал = 4,184 Дж):



Рассчитаем изобарно-изотермический потенциал образования целевого продукта. Для этого суммируем групповые вклады.

Таблица – Групповые вклады в изобарно-изотермический потенциал.

ММА

МС-40

Групповые вклады

,

(кал/моль)

Групповые вклады

,

(кал/моль)

Коли-чество

Группа

Коли-чество

Группа

2

-СH3

-11500 + 22,9Т

2

-СH3

-11500 + 22,9Т

1

=СН2

5900 + 8,0Т

2

-СН2-

-5300+25,0Т

1

=C<

10000+14,0Т

1

>СН-

-750+30,0Т

1

-COO-

-80000+27,0Т

1

-COO-

-80000+27,0Т

-

-

-

1

>С<

3000+36,5Т

-

-

-

1

С6Н5-

20800+40,4Т



-75600+71,9Т



-73750+181,8Т


Получаем для метилметакрилата (ММА):

,

или:

,

.

Получаем для сополимера МС-40:

,

или:

,

.

В таблицу занесем все рассчитанные термодинамические характеристики и справочные данные веществ реакции для дальнейших расчетов.

Таблица – Термодинамические свойства веществ целевой реакции.

Вещество

∆Н°f,298

кДж/моль

298, Дж/моль·К

Ср =f(T)

а

b

c'

Исходные вещества

Стирол

103,89

237,57

182,59

-

-

ММА

-316,31

300,83

112,73

0,21

-

Продукты реакции

Сополимер

-308,57

760,65

28,94

0,82

-


По входным данным рассчитаем значения энатльпии (3), энтропии (4) и энергии Гиббса (5) при 298 К:

(3)

(4)



(5)



По следствию изменения закона Гесса рассчитаем вириальные изменения коэффициентов теплоёмкости по уравнению (6):

∆i=i(продукт)-( i(стирол)+ i(ММА)), (6)

,

,

.

При помощи уравнения Кирхгофа рассчитаем аналитическую зависимость энтальпии от температуры (7):



(7)

Рассчитываем аналитическую зависимость изменения энтропии от температуры (8):



(8)

По уравнению изотермы Вант-Гоффа рассчитываем изменение энергии Гиббса (9):

(9)

Из уравнения (10) выводим зависимость константы равновесия от температуры

. (10)

Получаем (11):

(11)

Найдём зависимость значений в температурном интервале 298-398 К, результаты занесем в таблицу .
Таблица – Результаты расчётов термодинамических характеристик реакции.

Т, К


Дж


Дж/К


Дж



298

-151550,00

497,78

-299888,44

121,04

308

-150564,48

501,03

-304882,40

119,06

318

-149509,56

504,40

-309909,48

117,22

328

-148385,24

507,88

-314970,81

115,50

338

-147191,52

511,47

-320067,48

113,90

348

-145928,40

515,15

-325200,49

112,40

358

-144595,88

518,92

-330370,78

111,00

368

-143193,96

522,79

-335579,26

109,68

378

-141722,64

526,73

-340826,78

108,45

388

-140181,92

530,75

-346114,13

107,29

398

-138571,80

534,85

-351442,09

106,21


Построим графики зависимостей

УБЕРИ МОЛЬ



Рисунок - График зависимости теплового эффекта реакции от температуры.

  1   2   3


написать администратору сайта