Transport properties of dimethyl sulfoxide aqueous solutions

二甲基亚砜 水溶液 热力学 粘度 热导率 亚砜 化学 分子 刚度(电磁) 材料科学 物理化学 有机化学 物理 复合材料
作者
Carlos Nieto‐Draghi,Josep Bonet Ávalos,B. Rousseau
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:119 (9): 4782-4789 被引量:62
标识
DOI:10.1063/1.1595637
摘要

The nonideal behavior of the transport properties of water–dimethyl sulfoxide (DMSO) mixtures has been studied through equilibrium and nonequilibrium molecular dynamic simulations. The shear viscosity and thermal conductivity of the mixture has been analyzed and compared with available experimental data at ambient conditions. The enhancement of shear viscosity at molar fractions xW=0.65 of water has been quantitatively reproduced in our simulations. In agreement with this fact, we have found an increase in the rigidity of the system reflected by an increase in the decay time of the survival probability of the H bonds. In addition, we compute the tetrahedral order parameter of water molecules in the solution at different molar fractions. This parameter indicates a reduction in the local tetrahedral order of water when the solute concentration is increased, followed by a clear minimum at the equimolar concentration near the locus of the maximum density of the mixture, probably due to the formation of water–DMSO complexes. We have obtained the thermal conductivity of the mixture for the first time. This property also presents a peculiar minimum at xW=0.4, precisely in the region of the minimum of the order parameter. However, no experimental confirmation of our results is available.
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