Properties and structure of aqueous urea up to the singular temperature of overcooled water: isotopy effects
Description
In equations for the partial volume, dilatability, heat capacity, and adiabatic compressibility of aqueous urea, the properties are fitted to the singular temperature Ts of overcooled water Ts = 227.15 K. The equations for the characteristics of the D2O-(ND2)2CO and T2O-(NT2)2CO systems were obtained by scaling the temperature to 6 and 9.4 K, respectively. The properties of infinitely dilute solutions did not reveal the sign reversal of the isotope effect. The isoconcentrates of the partial volumes and dilatability form wagging lines in the region of low temperatures. The temperature dependences of the properties have extrema and inflection points, while the isotope effects in solutions of finite concentrations experience sign reversal. The maximum density temperature (MDT) of the solution decreases as the urea concentration increases, and also on passing from D2O-(ND2)2CO to H2O-(NH2)2CO. Thus, for the 8m solution, the MDT is 259.6 K (protium system) and 266.7 K (deuterium system). The difference is almost equal to the shift of the MDT after the H2O → D2O transition (7.2 K)
Abstract (Russian)
В соотношениях для водного раствора мочевины (парциальных объемов, расширяемости, теплоемкости, адиабатической сжимаемости) проведена привязка свойств к сингулярной температуре Ts переохлажденной воды Ts = 227,15 K. Переход к соотношениям для расчета характеристик систем D2O-(ND2)2CO и Т2О-(NT2)2CO осуществлен путем изменения единственного параметра - скейлингом температуры на 6 и 9,4 K соответственно. Свойства бесконечно разбавленных растворов не обнаруживают смены знака изотопного эффекта. Изоконцентраты парциальных объемов, расширяемости образуют веер линий, расходящихся в области низких температур. Зависимости свойств от температуры имеют экстремумы, точки перегибов, а изотопные эффекты в растворах конечных концентраций претерпевают смену знака. Температура максимальной плотности раствора (ТМП) понижается с ростом концентрации мочевины и при переходе от D2O-(ND2)2CO к Н2О-(NH2)2CO. Так, для 8m раствора ТМП равна 259,6 K (протиевая система) и 266,7 K (дейтериевая система). Разность этих величин практически равна сдвигу ТМП при переходе Н2О → D2O (7,2 K)Additional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Свойства и структура водных растворов мочевины вплот' до сингулярной температуры переохлажденной воды. Влияние изотопии
Publishing Information
- Journal Title
- Zhurnal Strukturnoj Khimii
- Journal Volume
- 49
- Journal Issue
- 4
- Journal Page Range
- p. 696-706
- ISSN
- 0136-7463
- CODEN
- ZSTKAI
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 40088718
- Subject category
- S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY; S38: RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY;
- Descriptors DEI
- AQUEOUS SOLUTIONS; COMPRESSIBILITY; CONCENTRATION RATIO; DENSITY; DEUTERIUM COMPOUNDS; ISOTOPE EFFECTS; SPECIFIC HEAT; TEMPERATURE DEPENDENCE; TEMPERATURE RANGE 0065-0273 K; TEMPERATURE RANGE 0273-0400 K; THERMAL EXPANSION; TRITIUM COMPOUNDS; UREA
- Descriptors DEC
- AMIDES; CARBONIC ACID DERIVATIVES; DIMENSIONLESS NUMBERS; DISPERSIONS; EXPANSION; HOMOGENEOUS MIXTURES; HYDROGEN COMPOUNDS; MECHANICAL PROPERTIES; MIXTURES; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC NITROGEN COMPOUNDS; PHYSICAL PROPERTIES; SOLUTIONS; TEMPERATURE RANGE; THERMODYNAMIC PROPERTIES
Optional Information
- Notes
- 24 refs., 6 figs., 6 tabs.