Неручев Юрий Анатольевич, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики и нанотехнологий, научный руководитель научно-исследовательского центра физики конденсированного состояния
ул. Радищева, д. 33, г. Курск 305000
Yury A. Neruchev, Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor of the Department of Physics and Nanotechnology, Scientific Supervisor of the Research Center for Condensed Matter Physics
33 Radishcheva Str., Kursk 305000
Жакин Анатолий Иванович, доктор физико- математических наук, профессор кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Anatoly I. Zhakin, Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor of the Department of Nanotechnology, Microelectronics, General and Applied Physics
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Радченко Антон Константинович, кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры физики и нанотехнологий
ул. Радищева, д. 33, г. Курск 305000
Anton K. Radchenko, Candidate of Sciences (Physical and Mathematical), Senior Lecturer of the Department of Physics and Nanotechnology
33 Radishcheva Str., Kursk 305000
Шкурина Валентина Анатольевна, старший преподаватель кафедры физики и нанотехнологий
ул. Радищева, д. 33, г. Курск 305000
Valentina A. Shkurina, Senior Lecturer of the Department of Physics and Nanotechnology
33 Radishcheva Str., Kursk 305000
Цель. Выполнение измерений скорости звука и плотности в жидкой фазе изомеров гексана на линии насыщения в широкой области параметров состояния, включающей критическую область.
Методы. Использование прецизионного импульсно-фазового метода измерения скорости звука в жидкой фазе изомеров гексана и их плотности пикнометром при атмосферном давлении. В работе обсуждаются результаты прецизионных измерений скорости звука и плотности в пяти изомерах гексана. Скорость звука измерена на кривой равновесия в жидкой фазе изомеров импульсно-фазовым методом в интервале от –30°С до их критической точки. Погрешность измерений скорости звука не превышала ±1 м/с. Измерения плотности выполнены с помощью пикнометра при атмосферном давлении в интервале от –30°С до их нормальной температуры кипения с погрешностью, не превышающей 0,05%. Результаты измерений скорости звука и плотности использованы для изучения особенностей характера межмолекулярных сил. Показана необходимость учета нековалентного химического взаимодействия молекул исследованных веществ.
Результаты. Выполнены измерения скорости звука на линии насыщения в жидкой фазе всех пяти изомеров гексана в температурном интервале от –30°С до критической температуры всех 5 изомеров. Полученные результаты использованы для изучения особенностей зависимости энергии межмолекулярных сил от параметров состояния в области исследований.
Заключение. Показано, что энергия межмолекулярных сил в предельных углеводородах и других простых веществах представляет собой сумму 3-х слагаемых, представляющих: 1) энергию дисперсионных сил притяжения, пропорциональную квадрату плотности; 2) энергию сил отталкивания, пропорциональную биквадрату плотности и 3) энергию слабых химических нековалентных сил связи, пропорциональную кубическому корню из плотности вещества.
Purpose. Performing measurements of sound velocity and density in the liquid phase of hexane isomers on the saturation line in a wide range of state parameters, including the critical region.
Methods. Using a precision pulse-phase method for measuring the speed of sound in the liquid phase of hexane isomers and their density with a pycnometer at atmospheric pressure. The paper discusses the results of precision measurements of sound velocity and density in five hexane isomers. The speed of sound was measured on the equilibrium curve in the liquid phase of isomers by the pulse-phase method in the range from -30 to their critical point. The measurement error of the speed of sound did not exceed 1 m/s. Density measurements were performed using a pycnometer at atmospheric pressure in the range from -30 to their normal boiling point with an error not exceeding 0.05%. The results of sound velocity and density measurements were used to study the character of intermolecular forces. The necessity of taking into account the non-covalent chemical interaction of molecules of the studied substances is shown.
Results. Sound velocity measurements were performed on the saturation line in the liquid phase of all five hexane isomers in the temperature range from -30 C to the critical temperature of all 5 isomers. The obtained results are used to study the features of the dependence of the energy of intermolecular forces on the parameters of the state in the field of research.
Conclusion. It is shown that the energy of intermolecular forces in marginal hydrocarbons and other simple substances is the sum of 3 terms representing: 1) the energy of the dispersive attractive forces proportional to the square of the density; 2) the energy of the repulsive forces proportional to the biquadrate of the density and 3) the energy of weak chemical non-covalent binding forces proportional to the cubic root of the density of matter.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.