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Ultrasonic Study of (Ethylbenzene + n-Alkanol)

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Ultrasonic velocities have been measured, using the interferometric technique, for binary mixtures of ethylbenzene + n-hexanol, +n-heptanol, +n-octanol, and +n-decanol at 303.15 K over the entire composition range. Using the experimental data, the values of isentropic compressibility K s, molar sound velocity R, specific acoustic impedence Z, Wada's constant W, intermolecularfree length L f, van der Waals constant b, solvation number S n, and excess free volume V f E, are computed. The curves of various calculated parameters K s,Z,L f,S n,R, and W versus composition do not exhibit any sudden variation, thereby, indicating the absence of complex formation for all the mixtures studied.

The ultrasonic velocities for all the binary mixtures have also been calculated theoretically at different concentrations using Flory's theory, Jacobson's free length theory, Schaaffs' collision factor theory, Junjie's empirical relation and Nomoto's relation. A comparison of average percentage errors for these mixtures reveals that Flory's theory does not predict accurately the ultrasonic velocity of these mixtures but the collision factor theory does. Both Junjie's and Nomoto's empirical equations fit the data reasonably well, with the former providing a better fit.

Zusammenfassung

Unter Benutzung einer Interferometer-Methode wurden Ultraschallgeschwindigkeiten von binären Mischungen von Äthylbenzol +n-Hexanol, +n-Heptanol, +n-Octanol und +n-Decanol bei 303,15 K über den gesamten Mischungsbereich gemessen. Aus den experimentellen Daten wurden die Werte der isentropischen Kompressibilität K s, der molaren Schallgeschwindigkeit R, der spezifischen akustischen Impedanz Z, der Wada-Konstanten W, der intermolekularen freien Weglänge L f, der van der Waals-Konstanten b, der Lösungszahl Sn und des freien Volumens V f E berechnet. Die Kurven der verschiedenen berechneten Parameter K s, Z, Lf, S n, R und W als Funktion der Zusammensetzung zeigen keinerlei plötzliche Variation und zeigen damit an, daß für keine der untersuchten Mischungen Komplexbildung vorliegt.

Des weiteren wurde für alle binären Mischungen die Ultraschallgeschwindigkeiten bei verschiedenen Konzentrationen theoretisch berechnet unter Benutzung der Floryschen Theorie, der Jacobsonschen Freie-Weglängen-Theorie, der Schaaffschen Stoßfaktor-Theorie, der Junjischen empirischen Beziehung und der Nomotoschen Beziehung. Ein Vergleich der durchschnittlichen relativen Fehler für diese Mischungen zeigt, daß die Florysche Theorie die Ultraschallgeschwindigkeit dieser Mischungen nicht genau wiedergibt, wohl aber die Stoßfaktortheorie. Sowohl die Junjieschen und Nomotoschen empirischen Gleichungen beschreiben die Daten recht gut, wobei die erstere bessere Übereinstimmung ergibt.

Sommaire

On a mesuré, par interférométrie, la vitesse des ultrasons dans des mélanges binaires d'éthylbenzène avec n-hexanol, n-heptanol, n-octanol ou n-décanol, à 303,15 K et sur tout l'éventail des compositions possibles.

Puis, à partir de ces résultats, on a calculé K s (la compressibilité isentropique), R (la célérité acoustique molaire), Z (l'impédance acoustique spéciflque). W (la constante de Wada), L f (le libre parcours intermoléculaire), b (la constante de Van der Waals)S (le nombre de solvatation) et V f E(le volume libre excédentaire). Les variations de tous ces paramètres en fonction de la composition du mélange n'ont pas montre de discontinuités, ce qui indique l'absence de complexes qui auraient pu se former dans le mélange.

On a aussi calculé la vitesse des ultrasons dans tous ces mélanges et pour toutes leurs proportions en utilisant successivement la théorie de Flory, celle de Jacobson, celle de Schaaffs, ainsi que la relation empirique de Junjie et celle de Nomoto. La confrontation avec les résultats expérimentaux révèle l'insuffisance de la théorie de Flory et la validité de la théorie de Schaaffs. Les deux formules empiriques ont fourni des prévisions satisfaisantes, avec un léger avantage en faveur de la formule de Junjie.
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Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 1988

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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