ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕНЗ[a]ПИРЕНА
Богдашкина А.М., Сологубов С.С., Маркин А.В.
Нижегородский государственный университет
603022, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) – это органические соединения, состоящие из двух и более конденсированных ароматических колец. Они представляют собой кристаллические вещества с высокими температурами плавления и низким давлением насыщенных паров. ПАУ плохо растворимы в воде, характеризуются высокой устойчивостью к внешним воздействиям и способностью накапливаться в окружающей среде в течение длительного времени. Повышенный научный интерес к полициклическим ароматическим углеводородам связан с тем, что они обладают канцерогенной и мутагенной активностью и представляют опасность для здоровья человека.
Объектом исследования является бенз[a]пирен (CAS # 50-32-8) – представитель семейства ПАУ, который относится к первому классу опасности и обладает чрезвычайно высокой токсичностью (см. рисунок). В России бенз[a]пирен является индикатором состояния окружающей среды и подлежит обязательному контролю во всех природных объектах (вода, воздух, почва).
Молекулярная и кристаллическая структуры бенз[a]пирена C20H12
В работе определена теплоемкость бенз[a]пирена методами прецизионной адиабатической вакуумной калориметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии в температурном интервале 7–590 K. В области 370–400 K обнаружен полиморфный переход бенз[a]пирена из моноклинной в орторомбическую кристаллическую структуру; в интервале 440–470 K выявлен эндотермический эффект, обусловленный плавлением бенз[a]пирена. По полученным экспериментальным данным рассчитаны стандартные термодинамические функции бенз[a]пирена для области от T → 0 до 590 K. Проведен сравнительный анализ термодинамических свойств бенз[a]пирена и других полициклических ароматических углеводородов (нафталина, антрацена, пирена, флуорантена).
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Госзадание FSWR-2026-0013).