α
第16卷第3期 中南民族学院学报(自然科学版) V o l . 16N o. 3() ) ()
. 在沸点相同时, 能生成分子间氢键的化合物, 如醇. ; 温度系数; 沸点分类号 O 621. 6
在有机化合物的物理性质中, 粘度并不受重视. 但在实际应用中有时却很重要, 例如, 油漆粘度过小会发生流淌, 而过大又使涂层变厚, 且不易均匀. 润滑油粘度过大或过小都不能起到良好的润滑作用.
汽车制动液要求沸点要高, 否则在高气温下, 特别是连续刹车时导致汽化而影响制动, 从而造成事故. 制动液越高级, 要求的沸点就越高. 但是沸点越高往往粘度也越大, 特别是在寒冷的地方粘度更大, 而粘度太大也会影响制动而造成事故. 怎样才能找到一种合适的制动液——沸点很高而低温粘度又不太大, 这是我们的目的. 为此, 必须探讨粘度和沸点变化之间的规律.
本文的全部数据取自文献[1].
所有的粘度全部是20℃的粘度. 有些化合物没有20℃的粘度, 但有几个不同温度下的粘度. 则求出粘度的温度系数, 再由其它温度下的粘度, 用此温度系数换算到20℃的粘度
; 有些化合物只有一个非20℃的粘度, 则利用类似化合物的粘度温度系数来换算. 因为类似化合物, 特别是同系物, 其粘度温度系数很接近, 一般只取10～30℃的数据进行换算, 其它数据因可靠性较差而舍去了.
所选用的温度系数是由0～40℃的粘度求出的相对值, 即温度每升高1℃时粘度下降值, 以×100℃-1表示, 也就是温度升高1℃时粘度下降的百分数.
1 烷烃
将各种有机化合物在20℃时的粘度对常压下的沸点作图, 就可发现在沸点相同时, 烷烃具有最低的粘度. 直链烷烃的粘度的对数对沸点作图可得一条直线. 其方程式为
α
收稿日期:1996210230
沈雨生, 男, 66岁, 教授, 中南民族学院化学系, 武汉430074
6 中南民族学院学报(自然科学版) 第16卷
log Γ(cp ) =4. 42×10-3t -0. 800(1)
对于每种化合物可按(1) 式由沸点求出其假想粘度. 真实粘度与假想粘度之比定义为粘度指数
R . 各种烷烃的R 值列于表1. 由表1可见, 直链烷烃的R 值确实接近于1, 其平均值为1. 01,
标准偏差0. 07. 可见方程式(1) 具有正确性. 表1中所列的唯一异构烷烃R =1. 06, 也在标准偏差以内.
表1 烷烃的沸点与粘度
化合物名称戊 烷
己 烷庚 烷十一烷
沸 点36. 169 4150. 8174. 1196
粘 度(cp )
0. 2400. . 5420. 7110. 921. 17
粘度指数
十四烷十五烷十六烷十八烷异戊烷
216. 3235. 4253. 7270. 6287 316. 128
(cp ) 1. 43431. 61232. 18
2. 8833. 343. 6430. 223
1. 1. 0. 950. 950. 970. 991. 00
1. 000. 931. 041. 161. 140. 931. 06
3利用粘度的温度系数由其他温度的粘度换算得来.
2 环烷及芳烃
表2列出了一些环烷、环烯(1种) 和芳香烃的粘度.
由表2可见, 环烷和苯的R 值均明显大于1, 即与同样沸点下的烷烃相比有较高的粘度. 当在苯环上引进烷基时, 则R 值很快降低并接近于1. 由此可见分子的形状和粘度之间有相当的关系.
表2 环烷烃和芳香烃的沸点和粘度
化合物名称环戊烷环己烷环庚烷环辛烷环己烯
沸 点49. 280. 7118. 5148. 583
粘 度
0. 0. 1. 2. 0.
粘度指数
[**************]6
化合物名称苯甲 苯乙 苯o 2二甲苯m 2二甲苯p 2二甲苯
沸 点 ℃80. 1110. 6136. 15144. 4139. 1138. 3
粘 度
0. 0. 0. 0. 0. 0.
粘度指数
1. 742. 732. 853. 021. 79
[**************]48
1. 821. 211. 051. 180. 951. 00
3利用温度系数由非20℃的粘度换算而来.
3 卤代烃类
从表3所列的数据可见, 各种卤代烃的粘度指数都大于1. 含同一种卤素的卤代脂肪烃类, 所含卤素原子越多, R 值就越大. 在含相同数目的卤代脂肪烃中, 氯代烃R 值小于溴代烃. 碘代烃只有一例, 具有更高的R 值. 卤代芳烃的R 值似乎与卤素的种类关系不大.
第3期沈雨生等:有机化合物的粘度及粘度的温度系数 7
表3 卤代烃类的沸点与粘度
化合物名称氯甲烷
12氯丙烷32氯丙烯12氯丁烷氯代叔丁烷二氯甲烷1. 22二氯乙烷
三氯甲烷1. 1. 22沸 点-24. 246. 645 78. 451. 540 83. 7. . 5. . 4
粘 度0. 18340. 3520. 331
0. 441530. 51130. 4290. 1. 0. 0. 402
粘度指数
化合物名称
12溴丙烷12溴丁烷
沸 点71 101. 697 149. 42. 485. 1132 152 188. 3
粘 度0. 524
0. 58931. 0. 5000. 5920. 5980. 7991. 1211. 638
3
粘度指数
1. 481. 381. 321. 251. 911. 2. 1. . 392. 781. 72
1. 611. 322. 422. 852. 782. 051. 791. 591. 321. 511. 52
二溴甲烷1. 22氯 苯溴 苯碘 苯
3利用粘度的温度系数由其它温度的粘度换算而来
4 其它不生成氢键的极性化合物
表4 其他非氢键化合物的沸点与粘度
化合物名称二乙醚二丙醚二戊醚二苄醚苯甲醚环氧乙烷乙 醛丙 醛苯甲醛糠 醛丙 酮
32戊酮
沸 点34. 591 190 298 155 13. 220. 848. 8178 161. 756. 2
102 81. 6190. 754. 5126. 5
粘 度
0. 0. 1. 5. 1.
粘度指数
() [1**********]332
化合物名称乙酸甲酯
乙酸乙酯乙酸丙酯乙酸丁酯乙酸戊酯乙酸异戊酯丙酸乙酯丁酸乙酯苯甲酸乙酯碳酸二乙酯乙二酸二乙酯顺丁烯二酸二乙酯
甘油三丁酸酯
硝基甲烷硝基苯乙酸酐
沸 点5777. 06101. 6126. 5149. 25142. 581. [1**********]85. 4
214. 98305～310100. 8210. 8139. 55
粘 度()
0. 3810. 4550. 590. 732
1. 32230. 8720. 5310. 66132. 240. 80732. 1533. 1911. 60. 6612. 030. 879
3
粘度指数
1. 041. 051. 021. 621. 721. 381. 121. 571. 522. 011. 161. 170. 991. 201. 461. 20
1. 351. 311. 321. 271. 831. 291. 461. 191. 621. 412. 052. 263. 201. 501. 501. 34
0. 25130. 220. 411. 4751. 650. 3260. 5230. 36031. 330. 4020. 689
乙 腈苯甲腈甲酸乙酯甲酸丁酯
3利用粘度温度系数由其它温度的粘度换算而来
表4列出各种不生成氢键的极性有机化合物的粘度数据, 包括醚、醛、酮、腈、酯、硝基化合物和酸酐. 其中脂肪族醚的R 值最低, 与烷烃的差别在标准偏差内. 即除烷烃外, 相同沸点下, 脂肪醚具有最低粘度. 因此, 脂肪醚特别适于制备汽车制动液. 而烷烃可使橡胶皮碗溶胀, 因此不能用作汽车制动液.
8 中南民族学院学报(自然科学版) 第16卷
除脂肪醚外、酮和脂值也较低. 酯、酸酐和硝基化合物的R 值稍高一些, 特别是多元酯如顺丁烯二酸二乙酯和甘油三丁酸酯R 值明显偏高.
此外, 芳香族化合物的粘度指数R 一般也比脂肪族化合物高一些.
5 醇、酚及羧酸
从表5看出醇和酚的R . 乙二醇的R 值达到16. 6, 丙三醇491. , . 结果使沸点和粘度同时增加. , . 原因在于沸点, ℃20℃时的分子间作用力. 由于. 因此, 氢键由此不难理解以下事实:甲醇的沸点只有65℃, 离20℃不远, 因此沸点下, 它的氢键强度与20℃时的差别不大, R 只有1. 94. 随着碳键的增长, 沸点也升高, 沸点与室温差别加大, 氢键的强度差别也加大. 因此, R 值也逐步上升到7以上.
羧酸生成的是双分子氢键, 因此它们的粘度指数不象醇和酚那么高.
表5 醇、酚和羧酸的沸点和粘度
化合物名称甲 醇
乙 醇丙 醇丁 醇戊 醇庚 醇辛 醇烯丙醇苯 酚m 2甲酚
42烯丙基222甲氧基苯酚42丙烯基222甲氧基苯酚
沸 点65. 1578. 597. 4117. 2137. 3176195
97. 1181. 7202. 2252. 3267. 5100. 7
粘 度0. 5971. 202. 2562. 948
4. 01437. 0138. 7131. 36311. 85320. 89. 2232. 531. 804
粘度指数
化合物名称
异丙醇异丁醇仲丁醇3-戊醇环己醇苄 醇乙二醇丙三醇乙 酸丙 酸丁 酸异丁酸水杨酸
沸 点82. 3108. 3999. 5116. 1161. 1203. 3198. 93
290117. 6147165. 5153. 2211
粘 度 2. 437 4. 113 3. 683 6. 03 6. 8 5. 8 19. 9 14. 90 1. 233 1. 102 1. 540 1. 3283 2. 71
粘度指数
1. 943. 415. 285. 646. 267. 387. 553. 2011. 816. 84. 4513. 44. 08
6. 8. 8. 11. 8. 4. 16.
[1**********]6
4. 91 2. 34 1. 56 1. 80 1. 76 2. 00
甲 酸
3利用粘度的温度系数由其它温度的粘度换算而来.
6 胺类
从表6可见, 芳香胺类的粘度指数R 大于脂肪胺, 伯胺的R 值大于仲胺, 仲胺又大于叔胺. 这和氢键的顺序是一致的. 酰胺仅一个数据, 但R 值较大也和氢键的规律一致.
第3期沈雨生等:有机化合物的粘度及粘度的温度系数 9
表6 胺及酰胺的沸点与粘度
化合物名称烯丙胺
异丁胺苄 胺二乙胺苯 胺
o 2甲苯胺m 2甲苯胺沸 点58 68 185
56. 3184 200. 23粘 度() 0. 5060. 83931. 843
0. 4014. 40. 粘度指数
化合物名称
p 2乙氧基苯胺N 2甲基苯胺N 2乙基苯胺N , N 2二甲基
1. 772. 291. 771. 434. 3. 沸 点254196. 25204. 7
115. 5242. 2粘 度() 12. 92. 6332. 663
2. 180. 9743. 9433
粘度指数
6. 142. 252. 09241. 521. 902. 11异喹啉 37 粘度的温度系数
表7 有机化合物粘度的温度系数
类 别烃 类卤代烃其它非氢键化合物羧酸醇 酚
化合物名 称戊 烷庚 烷苯
32氯丙烯碘甲烷二氯甲烷二氯乙烷
粘度温度系系数 ×
100℃-1
0. 93
1. 081. 500. 0. 0. 1. 0. 3. 1. 2. 1. 1. 1. [***********]2646
化合物名 称
o 2二甲苯p 2二甲苯
粘度温度系系数 ×100℃-1
1. 43
1. 170. 981. 1. 1. 0. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. [***********]0436
化合物名 称辛 烷甲 苯m 2二甲苯二溴甲烷三溴乙烷四氯化碳溴 苯乙酸戊酯乙酸酐乙 腈硝基甲烷苯甲腈硝基苯丁 酸水杨酸异丙醇丙三醇苯 酚
粘度温度系系数 ×100℃-1
1. 23
1. 241. 221. 1. 1. 1. 2. 1. 1. 1. 1. 2. [***********]13
己 烷
三溴甲烷氯 苯溴乙烷碘乙烷乙酸异戊酯苯甲醚环氧乙烷丙 醛丙 酮乙酸甲酯乙酸丙酯异丁酸乙 酸葡萄糖
o 2氯丙酚
乙 醚二苄醚乙 醛糠 醛甲酸丁酯乙酸乙酯乙酸丁酯甲 酸丙 酸甲 醇丙 醇烯丙醇苯 胺
2. 091. 482. 572. 163. 724. 51
1. 634. 492. 891. 903. 374. 65
1. 803. 2510. 44. 161. 63
乙 醇甲酰胺
o 2乙氧基苯胺
胺 酰
胺p 2乙氧基苯胺
N , N 2二乙基苯胺
10 中南民族学院学报(自然科学版) 第16卷
表7列举了各类有机物在0～40℃范围内的粘度温度系数, 即温度升高1℃时粘度降低的百分数. 大多数非氢键化合物的温度系数均在1左右或稍多一点, 但能生成氢键的醇、酚、伯胺和酰胺温度系数却大得多. 多羟基化合物更为明显. 乙二醇达3. 97, 丙三醇为10. 4, 每个分子有5个羟基的葡萄糖更高, 达到44. 9, 另外苯酚的温度系数为4. 16, 但能生成分子内氢键的邻氯苯酚却只有2. 89, 苯胺的温度系数为3. 72. 而N , N 2二甲苯胺只有1. 63, 温度系数中起决定性影响.
又如, 当温度由0℃降到-40℃时, . 倍, 生成氢键的乙醇为原来的2. 71倍, 而甘油为.
综上所述, . 醇、酚、伯胺和酰, 而最为突出的是多元醇.
, . 因此, 应该尽量少, 最适用的物质当属脂肪族多醚类, 因为它们和直, 在沸点相同的情况下粘度最低. 同时又不存在如烷烃那样使橡胶溶胀的缺点.
参 考 文 献
1 C R Company . H andbook of Chem istry and Physics . 66ed . Boca R aton , C R C P ress . 1986.
V iscosity of Organ ic Com pounds
S hen Y usheng L iu M in
Abstract T he visco sities and the tem p eratu re coefficien ts of visco sity of vari ou s com pounds are com p ared . Com pounds
fo rm ing in term o lecu lar hydrogen bonds , such as alcoho ls , p he 2no ls and p ri m ary am in s show m uch h igher visco sities and h igher tem p eratu re coefficien ts of visco sity than tho se w ith sam e bo iling po in ts bu t fo rm ing no hydrogen bond . Keywords visco sity ; tem p eratu re coefficien t ; bo iling po in t
Shen Y usheng P rof . , D ep t . of Chem . , SCCFN , W uhan 430074
α
第16卷第3期 中南民族学院学报(自然科学版) V o l . 16N o. 3() ) ()
. 在沸点相同时, 能生成分子间氢键的化合物, 如醇. ; 温度系数; 沸点分类号 O 621. 6
在有机化合物的物理性质中, 粘度并不受重视. 但在实际应用中有时却很重要, 例如, 油漆粘度过小会发生流淌, 而过大又使涂层变厚, 且不易均匀. 润滑油粘度过大或过小都不能起到良好的润滑作用.
汽车制动液要求沸点要高, 否则在高气温下, 特别是连续刹车时导致汽化而影响制动, 从而造成事故. 制动液越高级, 要求的沸点就越高. 但是沸点越高往往粘度也越大, 特别是在寒冷的地方粘度更大, 而粘度太大也会影响制动而造成事故. 怎样才能找到一种合适的制动液——沸点很高而低温粘度又不太大, 这是我们的目的. 为此, 必须探讨粘度和沸点变化之间的规律.
本文的全部数据取自文献[1].
所有的粘度全部是20℃的粘度. 有些化合物没有20℃的粘度, 但有几个不同温度下的粘度. 则求出粘度的温度系数, 再由其它温度下的粘度, 用此温度系数换算到20℃的粘度
; 有些化合物只有一个非20℃的粘度, 则利用类似化合物的粘度温度系数来换算. 因为类似化合物, 特别是同系物, 其粘度温度系数很接近, 一般只取10～30℃的数据进行换算, 其它数据因可靠性较差而舍去了.
所选用的温度系数是由0～40℃的粘度求出的相对值, 即温度每升高1℃时粘度下降值, 以×100℃-1表示, 也就是温度升高1℃时粘度下降的百分数.
1 烷烃
将各种有机化合物在20℃时的粘度对常压下的沸点作图, 就可发现在沸点相同时, 烷烃具有最低的粘度. 直链烷烃的粘度的对数对沸点作图可得一条直线. 其方程式为
α
收稿日期:1996210230
沈雨生, 男, 66岁, 教授, 中南民族学院化学系, 武汉430074
6 中南民族学院学报(自然科学版) 第16卷
log Γ(cp ) =4. 42×10-3t -0. 800(1)
对于每种化合物可按(1) 式由沸点求出其假想粘度. 真实粘度与假想粘度之比定义为粘度指数
R . 各种烷烃的R 值列于表1. 由表1可见, 直链烷烃的R 值确实接近于1, 其平均值为1. 01,
标准偏差0. 07. 可见方程式(1) 具有正确性. 表1中所列的唯一异构烷烃R =1. 06, 也在标准偏差以内.
表1 烷烃的沸点与粘度
化合物名称戊 烷
己 烷庚 烷十一烷
沸 点36. 169 4150. 8174. 1196
粘 度(cp )
0. 2400. . 5420. 7110. 921. 17
粘度指数
十四烷十五烷十六烷十八烷异戊烷
216. 3235. 4253. 7270. 6287 316. 128
(cp ) 1. 43431. 61232. 18
2. 8833. 343. 6430. 223
1. 1. 0. 950. 950. 970. 991. 00
1. 000. 931. 041. 161. 140. 931. 06
3利用粘度的温度系数由其他温度的粘度换算得来.
2 环烷及芳烃
表2列出了一些环烷、环烯(1种) 和芳香烃的粘度.
由表2可见, 环烷和苯的R 值均明显大于1, 即与同样沸点下的烷烃相比有较高的粘度. 当在苯环上引进烷基时, 则R 值很快降低并接近于1. 由此可见分子的形状和粘度之间有相当的关系.
表2 环烷烃和芳香烃的沸点和粘度
化合物名称环戊烷环己烷环庚烷环辛烷环己烯
沸 点49. 280. 7118. 5148. 583
粘 度
0. 0. 1. 2. 0.
粘度指数
[**************]6
化合物名称苯甲 苯乙 苯o 2二甲苯m 2二甲苯p 2二甲苯
沸 点 ℃80. 1110. 6136. 15144. 4139. 1138. 3
粘 度
0. 0. 0. 0. 0. 0.
粘度指数
1. 742. 732. 853. 021. 79
[**************]48
1. 821. 211. 051. 180. 951. 00
3利用温度系数由非20℃的粘度换算而来.
3 卤代烃类
从表3所列的数据可见, 各种卤代烃的粘度指数都大于1. 含同一种卤素的卤代脂肪烃类, 所含卤素原子越多, R 值就越大. 在含相同数目的卤代脂肪烃中, 氯代烃R 值小于溴代烃. 碘代烃只有一例, 具有更高的R 值. 卤代芳烃的R 值似乎与卤素的种类关系不大.
第3期沈雨生等:有机化合物的粘度及粘度的温度系数 7
表3 卤代烃类的沸点与粘度
化合物名称氯甲烷
12氯丙烷32氯丙烯12氯丁烷氯代叔丁烷二氯甲烷1. 22二氯乙烷
三氯甲烷1. 1. 22沸 点-24. 246. 645 78. 451. 540 83. 7. . 5. . 4
粘 度0. 18340. 3520. 331
0. 441530. 51130. 4290. 1. 0. 0. 402
粘度指数
化合物名称
12溴丙烷12溴丁烷
沸 点71 101. 697 149. 42. 485. 1132 152 188. 3
粘 度0. 524
0. 58931. 0. 5000. 5920. 5980. 7991. 1211. 638
3
粘度指数
1. 481. 381. 321. 251. 911. 2. 1. . 392. 781. 72
1. 611. 322. 422. 852. 782. 051. 791. 591. 321. 511. 52
二溴甲烷1. 22氯 苯溴 苯碘 苯
3利用粘度的温度系数由其它温度的粘度换算而来
4 其它不生成氢键的极性化合物
表4 其他非氢键化合物的沸点与粘度
化合物名称二乙醚二丙醚二戊醚二苄醚苯甲醚环氧乙烷乙 醛丙 醛苯甲醛糠 醛丙 酮
32戊酮
沸 点34. 591 190 298 155 13. 220. 848. 8178 161. 756. 2
102 81. 6190. 754. 5126. 5
粘 度
0. 0. 1. 5. 1.
粘度指数
() [1**********]332
化合物名称乙酸甲酯
乙酸乙酯乙酸丙酯乙酸丁酯乙酸戊酯乙酸异戊酯丙酸乙酯丁酸乙酯苯甲酸乙酯碳酸二乙酯乙二酸二乙酯顺丁烯二酸二乙酯
甘油三丁酸酯
硝基甲烷硝基苯乙酸酐
沸 点5777. 06101. 6126. 5149. 25142. 581. [1**********]85. 4
214. 98305～310100. 8210. 8139. 55
粘 度()
0. 3810. 4550. 590. 732
1. 32230. 8720. 5310. 66132. 240. 80732. 1533. 1911. 60. 6612. 030. 879
3
粘度指数
1. 041. 051. 021. 621. 721. 381. 121. 571. 522. 011. 161. 170. 991. 201. 461. 20
1. 351. 311. 321. 271. 831. 291. 461. 191. 621. 412. 052. 263. 201. 501. 501. 34
0. 25130. 220. 411. 4751. 650. 3260. 5230. 36031. 330. 4020. 689
乙 腈苯甲腈甲酸乙酯甲酸丁酯
3利用粘度温度系数由其它温度的粘度换算而来
表4列出各种不生成氢键的极性有机化合物的粘度数据, 包括醚、醛、酮、腈、酯、硝基化合物和酸酐. 其中脂肪族醚的R 值最低, 与烷烃的差别在标准偏差内. 即除烷烃外, 相同沸点下, 脂肪醚具有最低粘度. 因此, 脂肪醚特别适于制备汽车制动液. 而烷烃可使橡胶皮碗溶胀, 因此不能用作汽车制动液.
8 中南民族学院学报(自然科学版) 第16卷
除脂肪醚外、酮和脂值也较低. 酯、酸酐和硝基化合物的R 值稍高一些, 特别是多元酯如顺丁烯二酸二乙酯和甘油三丁酸酯R 值明显偏高.
此外, 芳香族化合物的粘度指数R 一般也比脂肪族化合物高一些.
5 醇、酚及羧酸
从表5看出醇和酚的R . 乙二醇的R 值达到16. 6, 丙三醇491. , . 结果使沸点和粘度同时增加. , . 原因在于沸点, ℃20℃时的分子间作用力. 由于. 因此, 氢键由此不难理解以下事实:甲醇的沸点只有65℃, 离20℃不远, 因此沸点下, 它的氢键强度与20℃时的差别不大, R 只有1. 94. 随着碳键的增长, 沸点也升高, 沸点与室温差别加大, 氢键的强度差别也加大. 因此, R 值也逐步上升到7以上.
羧酸生成的是双分子氢键, 因此它们的粘度指数不象醇和酚那么高.
表5 醇、酚和羧酸的沸点和粘度
化合物名称甲 醇
乙 醇丙 醇丁 醇戊 醇庚 醇辛 醇烯丙醇苯 酚m 2甲酚
42烯丙基222甲氧基苯酚42丙烯基222甲氧基苯酚
沸 点65. 1578. 597. 4117. 2137. 3176195
97. 1181. 7202. 2252. 3267. 5100. 7
粘 度0. 5971. 202. 2562. 948
4. 01437. 0138. 7131. 36311. 85320. 89. 2232. 531. 804
粘度指数
化合物名称
异丙醇异丁醇仲丁醇3-戊醇环己醇苄 醇乙二醇丙三醇乙 酸丙 酸丁 酸异丁酸水杨酸
沸 点82. 3108. 3999. 5116. 1161. 1203. 3198. 93
290117. 6147165. 5153. 2211
粘 度 2. 437 4. 113 3. 683 6. 03 6. 8 5. 8 19. 9 14. 90 1. 233 1. 102 1. 540 1. 3283 2. 71
粘度指数
1. 943. 415. 285. 646. 267. 387. 553. 2011. 816. 84. 4513. 44. 08
6. 8. 8. 11. 8. 4. 16.
[1**********]6
4. 91 2. 34 1. 56 1. 80 1. 76 2. 00
甲 酸
3利用粘度的温度系数由其它温度的粘度换算而来.
6 胺类
从表6可见, 芳香胺类的粘度指数R 大于脂肪胺, 伯胺的R 值大于仲胺, 仲胺又大于叔胺. 这和氢键的顺序是一致的. 酰胺仅一个数据, 但R 值较大也和氢键的规律一致.
第3期沈雨生等:有机化合物的粘度及粘度的温度系数 9
表6 胺及酰胺的沸点与粘度
化合物名称烯丙胺
异丁胺苄 胺二乙胺苯 胺
o 2甲苯胺m 2甲苯胺沸 点58 68 185
56. 3184 200. 23粘 度() 0. 5060. 83931. 843
0. 4014. 40. 粘度指数
化合物名称
p 2乙氧基苯胺N 2甲基苯胺N 2乙基苯胺N , N 2二甲基
1. 772. 291. 771. 434. 3. 沸 点254196. 25204. 7
115. 5242. 2粘 度() 12. 92. 6332. 663
2. 180. 9743. 9433
粘度指数
6. 142. 252. 09241. 521. 902. 11异喹啉 37 粘度的温度系数
表7 有机化合物粘度的温度系数
类 别烃 类卤代烃其它非氢键化合物羧酸醇 酚
化合物名 称戊 烷庚 烷苯
32氯丙烯碘甲烷二氯甲烷二氯乙烷
粘度温度系系数 ×
100℃-1
0. 93
1. 081. 500. 0. 0. 1. 0. 3. 1. 2. 1. 1. 1. [***********]2646
化合物名 称
o 2二甲苯p 2二甲苯
粘度温度系系数 ×100℃-1
1. 43
1. 170. 981. 1. 1. 0. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. [***********]0436
化合物名 称辛 烷甲 苯m 2二甲苯二溴甲烷三溴乙烷四氯化碳溴 苯乙酸戊酯乙酸酐乙 腈硝基甲烷苯甲腈硝基苯丁 酸水杨酸异丙醇丙三醇苯 酚
粘度温度系系数 ×100℃-1
1. 23
1. 241. 221. 1. 1. 1. 2. 1. 1. 1. 1. 2. [***********]13
己 烷
三溴甲烷氯 苯溴乙烷碘乙烷乙酸异戊酯苯甲醚环氧乙烷丙 醛丙 酮乙酸甲酯乙酸丙酯异丁酸乙 酸葡萄糖
o 2氯丙酚
乙 醚二苄醚乙 醛糠 醛甲酸丁酯乙酸乙酯乙酸丁酯甲 酸丙 酸甲 醇丙 醇烯丙醇苯 胺
2. 091. 482. 572. 163. 724. 51
1. 634. 492. 891. 903. 374. 65
1. 803. 2510. 44. 161. 63
乙 醇甲酰胺
o 2乙氧基苯胺
胺 酰
胺p 2乙氧基苯胺
N , N 2二乙基苯胺
10 中南民族学院学报(自然科学版) 第16卷
表7列举了各类有机物在0～40℃范围内的粘度温度系数, 即温度升高1℃时粘度降低的百分数. 大多数非氢键化合物的温度系数均在1左右或稍多一点, 但能生成氢键的醇、酚、伯胺和酰胺温度系数却大得多. 多羟基化合物更为明显. 乙二醇达3. 97, 丙三醇为10. 4, 每个分子有5个羟基的葡萄糖更高, 达到44. 9, 另外苯酚的温度系数为4. 16, 但能生成分子内氢键的邻氯苯酚却只有2. 89, 苯胺的温度系数为3. 72. 而N , N 2二甲苯胺只有1. 63, 温度系数中起决定性影响.
又如, 当温度由0℃降到-40℃时, . 倍, 生成氢键的乙醇为原来的2. 71倍, 而甘油为.
综上所述, . 醇、酚、伯胺和酰, 而最为突出的是多元醇.
, . 因此, 应该尽量少, 最适用的物质当属脂肪族多醚类, 因为它们和直, 在沸点相同的情况下粘度最低. 同时又不存在如烷烃那样使橡胶溶胀的缺点.
参 考 文 献
1 C R Company . H andbook of Chem istry and Physics . 66ed . Boca R aton , C R C P ress . 1986.
V iscosity of Organ ic Com pounds
S hen Y usheng L iu M in
Abstract T he visco sities and the tem p eratu re coefficien ts of visco sity of vari ou s com pounds are com p ared . Com pounds
fo rm ing in term o lecu lar hydrogen bonds , such as alcoho ls , p he 2no ls and p ri m ary am in s show m uch h igher visco sities and h igher tem p eratu re coefficien ts of visco sity than tho se w ith sam e bo iling po in ts bu t fo rm ing no hydrogen bond . Keywords visco sity ; tem p eratu re coefficien t ; bo iling po in t
Shen Y usheng P rof . , D ep t . of Chem . , SCCFN , W uhan 430074