Coefficients de pression thermique et d’expansion thermique et grandeurs thermodynamiques dérivées à 298,15 K des mélanges binaires methylclohexane + alcanes linéaires

Université de LYON I, Laboratoire de Chimie Analytique I 43 boulevard du 11 Novembre 1918, 69622-Villeurbanne Cedex, France.

Résumé

Nous avons mesuré, à 298,15 K, les coefficients de pression thermique β_m de mélange et les coefficients d’expansion thermique α_m de mélange pour les systèmes binaires méthylcyclohexane et n-alcanes (n-C₆, n-C₈, n-C₁₂ et n-C₁₆). Les coefficients de pression thermique ont été mesurés par une méthode directe et les coefficients d’expansion à l’aide d’un pycnomètre.

Les données expérimentales sont interprétées par la théorie de Flory mais également en termes de grandeurs d’excès β^E, α^E et V^E. L’évolution de ces grandeurs d’excès est liée aux phénomènes de création ou de destruction d’ordre.

Abstract

Thermal pressure coefficients (β_m) and expansion coefficients (α_m) were measured at 298.15 K for binary mixtures of methylcyclohexane and n-alkane (n-hexane, n-octane, n-dodécane and n-hexadecane). Thermal pressure coefficients are measured using a direct method and expansion coefficients using a pycnometric method previously described.

The choice of methylcyclohexane is explained by the peculiarity of this molecule due to the presence of the methyl group on the ring.

The experimental data are interpreted by Flory’s theory using enthalpy of mixing (H^E). The difference between these data and theory are explained by the “order-disorder” effect that is not integrated by the theory.

Another interpretation is made using the excess values β^E, α^E and V^E obtained from the experimental mixing data. The V^E (obtained from p_m) are found to increase with the number of carbons of the alkane, while the values of β^E are found to decrease when the length of the alkane increases. These results are explained by the creation of disorder by the methylcyclohexane in long chain molecules like n-dodecane and n-hexadecane.

The excess values for expansion coefficients are all negative and this result is in agreement with conclusions on the free volume of mixtures.