Research of thermal destruction of aliphatic alcohols in pure state and dissolved in water

By the method of isothermal pressure increasing in a closed system starting temperatures (TS) of thermal decomposition of aliphatic alcohols (methanol, ethanol, 1-propanol and 1-butanol) in their water solutions depending on composition are obtained. Values of TS depending on composition (x) and number of carbon atom (C) are described by the polynomial equation: 544.258 2 28.826 10 3 2 65.617 6.378 10 2 ( , ) 23.622 + − + ⋅ − T x N = x − x + ⋅ N N . It is shown that the rate of alcohol decomposition depends on temperature and concentration (in water-alcohol solution). To estimate rate of thermal decomposition of alcohols we used change of pressure of system in a unit of time at constant temperature and volume (closed system). Reaction rate constant was calculated by formula: dτ dp p k = 1 ⋅ , where k – reaction rate constant; p – pressure; τ – time; dp/dτ – rate of reaction. Values of kinetic and activation parameters of alcohol decomposition in the range of temperatures 583.15–663.15 К are estimated.

temperature, pressure, solutions, concentration, thermal destruction, kinetic parameters

1. Никитин Д.Е. Критические свойства термонестабильных веществ: Методы измерений. Некоторые результаты. Корреляции // Теплофизика высоких температур. 1998. Т. 36. № 2. С. 322–337.

2. Калафати Д.Д., Рассказов Д.С., Петров Е.К. Экспериментальное исследование pvt-зависимости этилового спирта // Теплоэнергетика. 1967. Т. 14. С. 77–84.

3. Straty G. C., Palavra A.M., Bruno T.J. PVT properties of methanol at temperatures to 3000C // Int. J. Thermophysics. 1986. № 5. P. 1077–1089.

4. Walter H., David A., Steven J. Methanol and ethanol decomposition in supercritical water // Zeitschrift für Physikalische Chemie. 2005. V. 219. № 3. P. 367–378.

5. Aronowitz D., Naegeli D.W., Glassman I. Kinetics of the pyrolysis of methanol // J. Phys. Chem. 1977. V. 81. № 25. P. 2555–2559.

6. Juan Li., Kazakov A., Dryer F.L. Ethanol pyrolysis experiments in a variable pressure flow reactor // Int. J. Chem. Kinetics. 2001. V. 33. № 12. P. 859–867.

7. Базаев Э.А. Базаев А.Р. Абдурашидова А.А. Экспериментальное исследование критического состояния водных растворов алифатических спиртов // Теплофизика высоких температур. 2009. Т 47. № 2. С. 215–220.

8. Джаппаров Т.А., Базаев. А.Р. Исследование термической стабильности водных растворов алифатических спиртов // Теплофизика и аэромеханика. 2012. Т. 19. № 6. С. 793–798.

9. Жоров Ю.М. Кинетика промышленных органических реакций. – М.: Химия, 1989. 384 с.

10. Fletcher C.J.M. The thermal decomposition of methyl alcohol // Proc. R. Soc. Lond. Ser. A. 1934. № 147. P. 119–128.

11. Barnard J.A., Hughes H.W.D. The pyrolysis of ethanol // Trans. Faraday Soc. 1960. № 56. P. 55–63.

12. Waring C.E., Fekete A.J. The kinetics of the thermal decomposition of 1,1,1-trifluoroacetone // J. Phys. Chem. 1970. V. 74. № 5. P. 1007–1015.

13. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и механизм газофазных реакций. – М.: Наука, 1974. 558 с.

14. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. – М.: Высшая школа, 1984. 463 с.

15. Семиохин И.А., Страхов Б.В., Осипов А.И. Кинетика химических реакций. – М.: МГУ, 1995. 351 с.

16. Герасимов Я.И. Курс физической химии: в 2-х т. – М.: Химия, 1973. Т. 2. 624 с.

17. Карапетьянц М.Х., Карапетьянц М.Л. Основные термодинамические константы неоргани-ческих и органических веществ. – М.: Химия, 1968. 471 с.