Химия и химические технологии/2. Теоретическая химия

Д.х.н., проф. Бабкин В.А., Золотарева М.А.

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет Себряковский филиал, Россия

Параметры горения окислителей различных топлив дихлорфтортриоксида азота

Очевидно, что дихлорфтортриоксид азота может быть перспективным окислителем различных топлив ,так как он является модифицированной формой традиционных азотсодержащих окислитей. Однако, параметры горения в этом окислителе отсутствуют. В связи с этим, целью настоящей работы является оценка параметров дихлорфтортриоксид азота через квантово-химический расчёт изучаемой модели.

Методическая часть.

Квантово-химический расчет окислителя различных топлив дихлорфтортриоксида азота выполнялся классическим методом CNDO/2 в параметризации Сантри-Попла-Сегала [1] с оптимизацией геометрии по всем параметрам стандартного градиентного метода. Параметры горения изучаемого окислителя оценивали, используя известные компьютерные технологии [2,3].

Рис. Геометрическое строение, длины связей, валентные углы NО₃FCl₂

(E₀=-127,69 A.u.,E_СВ=-2,73 A.u., D= 3.20dB.

Результаты расчетов.

Наиболее энергетически выгодное геометрическое и электронное строение модели окислителя дихлорфтортриоксида азота и оптимизированные значения длин связей и валентных углов представлены на рис. Из этих данных видно, что значение зарядов на атомах фтора q_F^min= -0.04 трифтортриоксида азота, по которым оцениваются параметры горения практически равны (в рамках расчета ошибки метода CNDO/2 ±0.02 по зарядам) зарядам известных окислителей OF₂ и O₂F₂, приведенные, например, в работе [4] для наиболее традиционных топлив.

Таким образом, нами впервые был выполнен квантово-химический расчет полуэмпирическим методом CNDO/2 в параметризации Сантри-Попла-Сегала модели трифтортироксида азота – окислителя различных топлив. Получили оптимизированное геометрическое и электронное строение этого окислителя и по известным компьютерным технологии оценены параметры его горения. Установлено, что параметры горения трифтортриоксида азота практически не отличаются от параметров горения окислителей ClO₃F и N₂F₄, занимаемых известном ряду фторсодержащих окислителей 2-3 место: 1.F₂, 2.OF₂, 3.O₂F₂, 4.O₃F₂, 5.O₄F₂, 6.O₅F₂, 7.ClO₃F, 8.N₂F₄, 9.ClF₅,10.ClO₃.

Литература:

1. Сегал Дж. Полуэмпирические методы расчета электронных структур. М. Мир, 1980, с.327.

2. Бабкин В.А., Федунов Р.Р. Алгоритм технологии комплексного поиска новых более эффективных фторсодержащих окислителях различных топлив. Сборник статей СФ ВолгГАСУ, 2005, с.23.

3. Цыканов А.В, Бабкин В.А., Федунов Р.Р., Ломакин Г.С. Параметры горения различных топлив в протонированных фторсодержащих окислителях. Сборник статей СФ ВолгГАСУ, 2005,с.123 - 131.

4. Сарнер С. Химия различных топлив. Мир, 1969.