Molecular Dynamics Simulations on Thermodynamic and Structural Properties of Benzene Derivatives 1 - The Shear Viscosity of Benzene and Toluene

김정림,원영도,Kim, Jeong Rim,Won, Yeong Do Korean Chemical Society 2001 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.22 No.12

초임계 유체내의 고체의 용해도 (Ⅰ)

김정림,경진범,Kim, Jeong Rim,Gyeong, Jin Beom 대한화학회 1990 대한화학회지 Vol.34 No.4

The solubilities of caffeine in supercritical ammonia were measured at various temperatures and pressures to represent the relationship between the solubility and the density of ammonia at desired temperature and pressure by means of a simple equation. Using the equation, the interaction virial coefficient between ammonia and caffeine has been determined to give the parameters of Lennard-Jones potential function for the system. Furthermore, there are comparisons and discussions of the interaction virial coefficients and Lennard-Jones potential functions determined by the same techniques from the solubility data of naphthalene in supercritical ammonia and of caffeine and naphthalene in supercritical carbon dioxide from existing data sources others. 여러 온도와 압력에서 초임계 암모니아내의 카페인의 용해도를 측정함으로써 용해도와 암모니아의 밀도 사이의 관계를 간단한 식으로 나타낼 수 있었다. 이 식을 이용하여 암모니아와 카페인 사이의 상호작용 비리알 계수를 결정한 다음 이로부터 Lennard-Jones 퍼텐셜함수의 파라미터를 결정하였다. 그리고 이미 보고된 초임계 암모니아내의 나프탈렌의 용해도와 초임계 이산화탄소내의 카페인 및 나프탈렌의 용해도 자료로부터 같은 방법으로 결정된 상호작용 비리알 계수와 Lennard-Jones 퍼텐셜함수를 각각 비교 검토하였다.

초임계 유체내의 나프탈렌의 용해도

김정림,김호건,경진범,Jeong-Rim Kim,Ho-Kun Kim,Jin-Burm Kyong 대한화학회 1988 대한화학회지 Vol.32 No.4

임계점 이상의 여러 온도와 압력에서 암모니아내의 나프탈렌의 용해도를 측정함으로써 용해도와 암모니아의 밀도 사이의 관계를 간단한 식으로 나타낼 수 있었다. 이 식을 이용하여 더 높은 압력이나 더 낮은 압력에서의 용해도를 계산할 수가 있으며, 이로부터 용해에 수반되는 에너지 변화와 엔트로피변화를 구하고, 초임계 이산화탄소내의 나프탈렌의 용해도 자료로부터 얻어진 결과와 비교하였다. 또한 나프탈렌과 암모니아 사이의 상호작용 비리알 계수를 결정하여 나프탈렌과 이산화탄소 사이의 경우와 비교 검토하였다. The solubilities of naphthalene in ammonia could be measured at various temperatures and pressures above the critical point of ammonia to represent the relationship between the solubility and the density of ammonia at desired temperature and pressure by means of a simple equation. This equation allows a calculation of the solubilities at higher and lower pressures. Using the equation, the solution energies, the solution entropies, and the second cross virial coefficients between naphthalene and ammonia have been determined to be compared with those in the case of the dissolution of naphthalene in supercritical carbon dioxide.

벤젠의 점성도에 대한 온도와 압력의 영향

김정림,경진범,유미현,Jeong Rim Kim,Jin Burm Kyong,Mi Hyun Lew 대한화학회 1993 대한화학회지 Vol.37 No.12

여러 온도와 압력에서 벤젠의 점성도를 결정하여, 액체 벤젠의 점성도에 미치는 온도와 압력의 영향에 대하여 연구하였다. 여러 온도와 압력으로 유지되고 있는 일정한 밀도의 벤젠 속에서 공 낙하 시간을 측정함으로써 벤젠의 점성도를 산출할 수 있었다. 그 결과로부터 벤젠의 비부피에 미치는 온도와 압력의 영향, 자유부피에 미치는 온도와 압력의 영향에 대해서 알아보았으며, 결론적으로 벤젠의 점성도에 대한 온도와 압력의 영향을 온도와 압력의 변화에 따르는 자유부피의 변화에 의하여 고찰하였다. The viscosities of benzene have been determined at several temperatures and pressures to investigate the effect of temperature and pressure on the viscosity of benzene in liquid phase. When a falling ball viscometer with a constant volume contained a given amount of liquid benzene at desired temperatures and pressures, the viscosities of benzene in the viscometer could be evaluated from the measurements of the falling time of a skinker. The variations of the specific volume and the free volume of liquid benzene with temperature and pressure were, from the results, searched out. Finally, the effects of temperature and pressure on the viscosity of benzene were discussed by means of the variations of free volume with temperature and pressure.

톨루엔의 점성도에 대한 압력 의존성

김정림,Kim, Jeong Rim 대한화학회 1999 대한화학회지 Vol.43 No.3

여러 온도와 압력에서 톨루엔의 점성도를 공낙하법에 의하여 결정하고 톨루엔의 점성도에 대한 온도 및 압력 의존성을 연구하였다. 톨루엔의 점성 흐름에 관한 엇갈림 변형력으로부터 엇갈림 자유 에너지, 엇갈림 엔트로피, 엇갈림 엔탈피 등을 정의하여 압력 변화에 따르는 열역학적 성질의 변화를 고찰하였다. 실험적으로 결정된 엇갈림 자유 에너지, 엇갈림 엔트로피, 엇갈림 엔탈피 등을 온도 상승에 의한 톨루엔 분자들의 열운동 효과와 압력 증가에 의한 밀도 증가 및 분자의 입체 효과에 의하여 설명하였다. Viscosities of toluene were experimentally determined by the falling-ball method at several temperatures and pressures to investigate the pressure and temperature dependence of the viscosity of toluene. With the shear stress of the viscous flow of toluene, the shear free energy, the shear entropy, and the shear enthalpy were defined to discuss the variations of the shear thermodynamic properties with pressure. The effect of temperature and pressure on the shear thermodynamic properties obtained experimentally can be explained by means of the molecular thermal agitation due to temperature incleasing and the steric effect of the closed molecules of to Iuene due to pressure elevation.

Thermodynamic Properties of Caffeine in Compressed Gas

김정림,경진범,Kim, Jeong Rim,Gyeong, Jin Beom Korean Chemical Society 1995 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.16 No.5

The solubility of caffeine in compressed carbon dioxide has been measured to determine its fugacity coefficient between 330 and 410 K up to 500 bar. The result allows the calculation of the thermodynamic excess functions such as the molar excess enthalpy, the molar excess free energy, and the molar excess entropy. The pressure variations of the molar excess functions of caffeine in the caffeine-CO2 mixture were discussed and also compared them with those in the caffeine-NH3 mixture.

The Effect of Pressure and Temperature on the Durene-Iodine Charge Transfer Complex in n-Hexane

권오천,김정림,Oh Cheun Kwun,Jeong Rim Kim Korean Chemical Society 1983 대한화학회지 Vol.27 No.1

듀렌과 요오드 사이의 전하이동착물의 안정도에 미치는 압력과 온도의 영향을 n-헥산용액에서 자외선 분광 광도법으로 연구하였다. 압력은 1에서 1600bar, 온도는 25, 40, $60^{\circ}C$ 사이에서 측정하였다. 착물의 평형상수는 압력 및 온도의 증가와 더불어 증가 및 감소하고 흡수계수는 대체로 증가함을 알았다. 이들 각 평형상수로부터 착물형성에 따른 부피, 엔탈피, 자유에너지 및 엔트로피 변화량을 구하였다. 또한 압력의 증가에 의한 red-shift, 온도의 증가에 의한 blue-shift 현상 및 압력변화에 의한 진동차 세기의 관계를 열역학적 함수와 관계지워 설명하였다. The effect of pressures and temperatures on the stabilities of the durene-iodine charge transfer complex have been investigated through ultraviolet spectrophotometric measurements in n-hexane. The stabilities of complexes were measured at 25, 40 and $60^{\circ}C$ under $1{\sim}1600$ bars. The equilibrium constant of the complex was increased with pressure and decreased with temperature raising. The absorption coefficient was increased with both pressure and temperature. Changes of volume, enthalpy, free energy and entropy for the formation of complexes were obtained from the equilibrium constants. The red-shift observed at a higher pressure, the blue-shift at a higher temperature, and the relation between pressure and oscillator strength were discussed by means of thermodynamic functions.

에탄올-물 혼합용매내에서의 p-니트로벤질클로라이드의 가용매 분해반응에 대한 압력의 영향

권오천,김정림,유지철,Oh Cheun Kwun,Jeong Rim Kim,Jee Cheol Ryu 대한화학회 1981 대한화학회지 Vol.25 No.3

p-니트로벤질클로라이드의 가용매분해 반응속도를 50 와 $60{\circ}C$에서 압력을 1∼1200bar로 변화시키고 에탄올-물 혼합용매의 조성이 0.0∼0.5인 에탄올 몰분율의 범위내에서 전기전도도법으로 측정하였다. 반응의 속도상수로부터 활성화 파라미터, ${\Delta}V_\0^{\neq},\ {\Delta}H^{\neq}$ 및 ${\Delta}S^{\neq}$를 구한결과 ${\Delta}V_\0^{\neq}$는 혼합용매의 몰분율이 0.3부근에서 extremum을 나타내었고 ${\Delta}H^{\neq}$ 와 ${\Delta}S^{\neq}$는 0.1 부근에서 extremum을 나타내었다. 이러한 현상은 용매구조의 변화에 의하여 검토되었고 ${\Delta}V^{\neq}$의 압력의존성도 고찰하였다. ${\Delta}H^{\neq}$와 ${\Delta}S^{\neq}$이 압력의존성은 그 부호에 있어서 고전열역학계에 대한 Maxwell관계의 식과 일치함을 보여주었다. The rates of solvolysis for p-nitrobenzyl chloride have been measured by the electric conductivity method in aqueous ethanol from 0.0 to 0. 5 mole fraction of ethanol under various pressures up to 1200bar at 50 and $60{\circ}C$. The activation parameters, ${\Delta}V_\0^{\neq},\ {\Delta}H^{\neq}$ and ${\Delta}S^{\neq}$ are evaluated from the rate constants. The results indicated that ${\Delta}V_\0^{\neq}$ exhibits an extremum behaviors near 0.3 mole fraction of ethanol and ${\Delta}H^{\neq}$ and ${\Delta}S^{\neq}$ near 0.1 mole fraction of ethanol. This behaviors are discussed in terms of solvent structure variation and the pressure dependences of ${\Delta}H^{\neq},\ {\Delta}H^{\neq}$ and ${\Delta}S^{\neq}$ are also discussed individually. The signs of the pressure dependence of ${\Delta}H^{\neq}$</TEX and ${\Delta}S^{\neq}$ are shown to be consistent with those required by the Maxwell relationships for classical thermodynamic systems.

폴리메틸벤젠과 할로겐 사이의 전하이동착물 생성에 관한 열역학적 연구 (제2보)

권오천,김정림,Oh Cheun Kwun,Jeong Rim Kim 대한화학회 1981 대한화학회지 Vol.25 No.2

메시틸렌과 요오드, 브롬, 일염화요오드 및 일브롬화요오드와의 각 계를 사염화탄소용액에서 분광광도법에 의하여 연구한 결과 $C_6H_3(CH_3)_3{\cdot}X_2$ 및 $C_6H_3(CH_3)_3{\cdot}IX$ 형의 전하이동착물이 형성됨을 알았다. (X는 할로겐원자). 이들 착물생성에 의한 흡수최대는 온도가 상승함에 따라 blue shift되므로 이를 고려하여 각 온도에서의 평형상수를 구했다. 이 값으로부터 이들 착물생성에 대한 ${\Delta}H$, ${\Delta}G$ 및 ${\Delta}S$ 등의 열역학적 파라미터를 산출하였다. 이 결과 각 온도에서의 메시틸렌과의 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 감소함을 알 수 있다. ICl > IBr > $I_2$ > $Br_2$ 이 순서는 메시틸렌에 대한 그들의 상대적 산성도를 의미하며 할로겐분자의 편극율 및 할로겐원자의 전기음성도의 차이에 의하여 설명할 수 있다. 그리고 이 결과와 전 연구결과를 종합하면 폴리메틸벤젠과 요오드와의 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 증가함을 알 수 있었다. Benzene<Toluene<Xylene<Mesitylene 이에 따른 결과에 대하여 고찰하였다. Ultraviolet spectrophotometric investigations have been carried out on the systems of mesitylene with iodine, bromine, iodine monochloride and iodine monobromide in carbon tetrachloride. The results reveal the formation of the charge transfer complexes of the type, $C_6H_3(CH_3)_3{\cdot}X_2$ or $C_6H_3(CH_3)_3{\cdot}IX$ (X denotes halogen atoms). The equilibrium constants were obtained in consideration of that absorption maxima due to the formation of the charge transfer complexes shift to blue with the increasing temperatures. Thermodynamic parameters, ${\Delta}H$, ${\Delta}G$ and ${\Delta}S$ for the formation of the charge transfer complexes were calculated from these values. These results indicate that the relative stabilities of the mesitylene complexes at each temperature decrease in the order, ICl > IBr > $I_2$ > $Br_2$. This order may be a measure of their relative acidities toward mesitylene, which is explaned in terms of the relative polarizabilities of halogen molecules and the relative electronegativities of halogen atoms. These results combined with previous study of this series indicated that the relative stabilities of the polymethylbenzene complexes with iodine increase in the order Benzene < Toluene < Xylene < Mesitylene Thus, analysis of these findings is discussed.

폴리메틸벤젠과 할로겐 사이의 전하이동 착물생성에 관한 열역학적 연구 (제4보)

권오천,김정림,양제하,Oh Chun Kwun,Jeong Rim Kim,Je Ha Yang 대한화학회 1982 대한화학회지 Vol.26 No.5

펜타메틸벤젠 및 헥사메틸벤젠과 요오드 및 일염화요오드와의 각계를 사염화 탄소용액에서 자외선 분광광도법에 의하여 연구한 결과 1:1 분자 착물이 형성됨을 알았다. 이들 착물 생성에 의한 흡수최대는 온도가 상승함에 따라 blue shift 되므로 이에 따른 각 온도에서의 평형상수를 구하였다. 이 값으로 부터 이들 착물 생성에 대한 열역학적 파라미터를 산출한 결과 각 온도에서 폴리메틸벤젠과 요오드 및 일염화요오드 사이에 생성된 착물의 상대적 안정도는 ICl이 $I_2$보다 크다는 것을 알 수 있다. 이 사실은 폴리메틸벤젠에 대한 그들의 상대적 산성도를 나타내며 할로겐 원자의 전기 음성도의 차이에 의하여 설명할 수 있다. 그리고 이 계열의 연구결과를 종합하면 벤젠에 치환된 메틸기의 수가 증가함에 따라 ${\lambda}_{max}$는 red shift 하였고 이들 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 증가함을 알 수 있었다.Benzene < Toluene < Xylene < Durene < Mesitylene < Pentamethylbenzene < Hexamethylbenzene. 이에 따른 결과에 대하여 고찰하였다. Ultraviolet spectrophotometric investigation have been carried out on the systems of pentamethylbenzene and hexamethylbenzene with iodine and iodine monochloride in carbon tetrachloride. The results reveal the formation of the one to one molecular complexes. The equilibrium constants were obtained in consideration of that absorption maxima due to the formation of the charge transfer complexes shift to blue with the increasing temperature. Thermodynamic parameters for the formation of the charge transfer complexes were calculated from these values. These results indicate that the complex formed between polymethylbenzene and iodine monochloride is more stable than that in the case of iodine. This may be a measure of their relative acidities toward polymethylbenzene, which is explained in terms of the relative electronegativities of halogen atoms. These results combined with previous studies of this series indicated that ${\lambda}_{max}$ shift to red with the increasing number of methyl groups on benezene ring and that the relative stabilities of these complexes increase in the order, Benzene < Toluene < Xylene < Durene < Mesitylene < Pentamethylbenzene < Hexamethylbenzene. The reason for the order found is thus additionally discussed.