苯多羧酸中英文对照外文翻译文献

中英文对照外文翻译(文档含英文原文和中文翻译)苯多羧酸在水中的溶解度摘要对所有的苯多羧酸进行了讨论，包括实验得到的数据（苯甲酸，对苯二甲酸，偏苯酸，1,3,5-苯三酸和1,2,4,5-苯四酸）和从文献确定的数据（苯甲酸，邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，连苯酸，偏苯酸，1,3,5-苯三酸，1,2,3,5-苯四甲酸，1,2,3,4-苯四甲酸，均苯四甲酸，苯五甲酸和苯六酸）。这些聚羧酸苯的饱和溶液的表观摩尔焓温度的由溶解度对温度的依赖性确定。关键词:苯多羧酸、饱和水溶液、摩尔溶解焓简介包括12种苯多羧酸：1种一元酸（苯甲酸），三种二元酸{1,2-苯二甲酸（邻苯二甲酸），苯1,3-苯二甲酸（间苯二甲酸）和1,4-苯二甲酸（对苯二甲酸）}，三种三元酸{1,2,3-苯三甲酸（连苯三酸），1,2,4-苯三甲酸（偏苯三酸），以及1,3,5-苯三甲酸（均苯三酸）}，三种四元羧酸{1,2,3,4-苯四甲酸（连苯四酸），1,2,3,5-苯四甲酸（偏苯四酸）和1,2,4,5-苯四甲酸（均苯四酸）}，一种五元酸（苯五羧酸），和一种六元酸（苯六羧酸酸）。低羧酸苯（特别是苯甲酸和邻苯二甲酸）被大量生产，它们的各种酯衍生物作为树脂，增塑剂，染料，油墨，粘合剂，生物碱溶液，药物（抗真菌）助剂以及脂肪和果汁的食品保鲜中间体[1-5]。超纯苯甲酸作为滴定和热量实验的标准，比起苯多羧酸有着更重要的市场。然而，因为它们是由石墨，煤，木材木质素和类似材料的急剧氧化形成，它们具有地球化学和生态学意义，由于有毒金属苯多配位体形成不利于自然环境的水资源[6]。苯多羧酸在水中的溶解度随着温度的函数显著变化。通常，溶解度小，即使非常小的对苯二甲酸，溶解度的准确性在不同的实验之间的也是不同的[7-9]。它是从最近制定的有机化合物在水中的溶解度表（Yalkovsky和He[9]），而且只有苯甲酸和邻苯二甲酸的溶解度数据可查清楚，不太注意其他苯多羧酸，其中所述的溶解度是在分离程序的情况下的一个或几个温度测定一次。所有这里提到的调查中，只考虑两类饱和溶液的固液相平衡（Ward和Cooper[10]苯甲酸和苯二甲酸;Yukhno和Bikkulov[11]所有12种苯多羧酸都是他们准备的）。在温度范围T=273.15K至T=323.15K，他们推测，苯甲酸，异构体的邻苯二羧酸，偏苯三酸，连苯四酸和苯六甲酸的晶体是无水的，连苯三酸和均苯四酸存在二水合物，均苯三酸是一水合物，偏苯四酸和苯五羧酸形成固态水合物。由于Yukhno和Bikkulov的研究是不容易的，他们的研究成果值得一提，偏苯四酸三水合物改变为二水合物的温度约为T=274.04K，变无水的温度要大于T=315.10K；苯五羧酸由五水合物变为三水合物温度在T=285.40K，成为一水合物温度要大于T=305.85K。这两种酸极易形成亚稳态过饱和溶液。本文研究了可商购苯多羧酸的溶解度。为了讨论的完整性，先前论述的多羧酸苯的溶解度[7-12,15-24]也包括在分析中，以得到最好的溶解度曲线，同时也对饱和溶液的表观摩尔焓进行了论述。2.实验苯甲酸的固体样品（质量分数>0.999），对苯二甲酸（质量分数>0.99），偏苯三酸（质量分数>0.99），1,3,5-苯三酸（质量分数>0.97）和均苯四酸（质量分数0.97）由Fluka供应，无需进一步净化。溶解度实验的过程在别的地方已有详细的描述[13]。在给定的温度下混合和重力沉降后，称取安息香酸对饱和溶液的样品进行滴定，用NaOH的标准溶液，所报告的结果是三次或四次测定的平均值。3.结果及讨论苯甲酸，对苯二甲酸，偏苯三酸，1,3,5-苯三酸和1,2,4,5-苯四酸在不同温度下水中的溶解度数据列于表1。对非电解质在水中的溶解度随温度的变化，M／molÆKG1，由williamson方程[14]表示。表1苯甲酸（benzoic），对苯二甲酸（terephtalic），偏苯三酸（mellitic），1,3,5-苯三酸（trimesic）和1,2,4,5-苯四酸（pyromelliticacids）在不同温度下水中的溶解度数据其中H表示在水合物大量水分子，Dsolh（T）是溶液的摩尔焓，C2是溶质的活度系数，M1是水的摩尔质量，R是气体常数，m=1molÆkg1。在方程（1），它是假定在饱和点的多羧酸苯的离解小[6]，它们可以被视为非电解质或非电解质水。在饱和点M附近的活度系数的变化是未知的，因此系数f被统一替换为饱和溶液的表观摩尔焓。如果假定溶液的焓值线性依赖于温度，方程的积分形式（1）是其中A，B和C是由一个未加权的多变量最小二乘法确定的可调节的系数，R2是回归的平方校正系数。这些系数被记录在苯多羧酸表2。本文通过计算并结合文献的溶解度数据，得到可以被视为最好的溶解度曲线。按照（1）和（2），该溶液在饱和点的表观摩尔焓为：其中h值取自yukhno和bikkulov[11]。表2苯多羧酸溶解度等式的系数A、B和C为了比较不同的溶解度数据，将他们绘制在图1至8。图1对苯二甲酸在水中的溶解度随温度变化。○，参考[2]；■，参考[10]；●，参考[11]；▲，参考[15]；□，本实验。图2邻苯二甲酸在水中的溶解度随温度变化。○，参考[10]；●，参考[11]；□，参考[12]；△，参考[16];■，参考[18]；▲，参考[24]。图3间苯二甲酸在水中的溶解度随温度变化。●，参考[11]；△，参考[17]；■，参考[18]；○，参考[20]；□，参考[21]；▲，参考[24]。图4对苯二甲酸在水中的溶解度随温度变化。●，参考[11]；▲，参考[17]；■，参考[18]；○，参考[20]；△，参考[21]；□，本实验；——方程（2）。图5连苯三酸在水中的溶解度随温度变化。●，参考[11]；○，参考[17]；■，参考[23]；□，本实验。图6均苯三酸在水中的溶解度随温度变化。●，参考[11]；○，参考[17]；□，本实验。图7均苯四酸在水中的溶解度随温度变化。●，参考[11]；□，本实验。图8苯六甲酸在水中的溶解度随温度变化。●，参考[11]；○，参考[23]。苯甲酸在文献中被研究了许多次[8]，因此这里仅系统性测定的在（273.15至373.15）K的结果，这里考虑[2,7,10,11,15]。与其他苯多羧酸相比，苯甲酸的溶解度比较高，因而对比各种研究结果可以预计它们之间的关系，这种期望结果可在图1中看出。苯甲酸，邻苯二甲酸在水中的溶解度是众所周知的[9-12,16-19,24]，结果也比较一致（图2）。邻苯二甲酸比苯甲酸更容易溶解于水中，大大超过其他异构酸，如间苯二甲酸和对苯二甲酸。间苯二甲酸的情况（图3）很明显，Freidlin和Davidov的结果[20]其他的测量结果大不相同[9,11,17-19,21,24]。假定他们的溶解度存在恒定的数值误差，因此溶解度曲线应当被移位（可能是由两个因子分割），其中它们在高温部分的溶解度大大低于预期（图3）。因此在对方程系数的评价（3）将Freidlin和Davidov的结果被排除在外。对苯二甲酸在水中的溶解度（表1）非常小，从图4中可以看到，不同的作品之间分歧是很大的[11,17,18,20,24]。所有溶解度有相同的数量级，但其溶解度对温度的依赖是不一致的。这样的事实说明在低溶解度的情况下，固体分散在液相的分离是特别困难的。在Yukhno和Bikkulov[11]以及Rathousky'[18]等人的测定中对苯二甲酸的溶解度总是随温度的升高而增大。但不幸的是，这两组的溶解度结果有很大不同（图4）。在我们的实验中，溶解度的测定从T=298.15K开始上升，Avidova和Khodzhaev[17]、Freidlin和Davidov[20]所述的溶解度支持我们的结果。Han等人[24]最近又对对苯二甲酸的溶解度做出了相关研究，其结果显示只有在T=301.45K以上，其溶解度会随温度明显增加，目前，相比其他多羧酸苯来说，对苯二甲酸的最好溶解度曲线是不准确的（表2和图4）。连苯三酸在水中的溶解度是由Yukhno和Bikkulov[11]提出的，并且只在两个温度点下，与Avidova和Khodzhaev[17]的研究是一致的。关于偏苯三酸的溶解度我们的研究结果与YukhnoandBikkulov[11]以及Tudorovskaya等人[22]等人的研究结果是十分吻合的，但是，Avidova和Khodzhaev[17]两个人的溶解度数据比所有其他结果都要低（图5），它们溶解度曲线的计算被略去（表2）。均苯三酸与偏苯三酸在水中的溶解度是相似的（表1），将Yukhno和Bikkulov[11]，Avidova和Khodzhaev[17]的数据与我们的数据进行了比较，由图6可以看出，这三组数据走势相似。但我们的溶解度数据都比Yukhno和Bikkulov的高。从Avidova和Khodzhaev测定的两点溶解度来看，其中有一点支持Yukhno和Bikkulov的结果，而另一个点支持我们的结果（图6）。均苯三酸的所有溶解度都使用在（2）的方程系数的计算中，R2比以前认为的明显小得多。从Yukhno和Bikkulov调查[11]可知，偏苯四酸，连苯四酸和苯五羧酸在水中的溶解度温度范围为（273.15至323.15）K。根据他们的结论，偏苯四酸在固相中存在三水合物和二水合物的形式，苯五羧酸存在五水合物，三水合物和一水合物的形式。这两种酸很容易形成过饱和溶液。实际上，它们的溶解度在这里由一个公式（表2）表示，包括不同的水合物形式。除了Yukhno和Bikkulov[11]的结果，我们测定的均苯四酸在水中的溶解度（表1）和其余两组溶解度数据具有良好的一致性（图7）。最后考虑苯六甲酸，Yukhno和Bikkulov[11]测定低于T=323.15K时其在水中的溶解度，CHAIGNEAU[23]测定T=293.15K到T=369.15K时其在水中的溶解度。这两项研究是十分重要的，因为它们确认了Yukhno和Bikkulov的结果，大大延伸了溶解度的温度范围（图8）。苯六甲酸易溶于水，其溶解度随温度的升高而增加。苯多羧酸在水中的溶解度，在T=298.15K相比，可以设置为以下系列：对苯二甲酸（m=0.00028molÆkg-1）<间苯二甲酸（m=0.00074molÆkg-1）<均苯三酸（m=0.0099molÆkg-1）<苯甲酸（m=0.0283molÆkg-1）<均苯四酸（m=0.0421molÆkg-1）<邻苯二甲酸（m=0.0440molÆkg-1）<偏苯三酸（m=0.0938molÆkg-1）<连苯三酸（m=0.2389molÆkg-1）<连苯四酸（m=0.4406molÆkg-1）<苯五羧酸（m=0.8972molÆkg-1）<偏苯四酸（m=1.035molÆkg-1）<六甲酸（m=2.617molÆkg-1）。至少定性地，这一系列可与羧酸基团中的苯环和位置的可能性，以形成氢键的水极性分子并形成相同的酸或由未来的羧基之间的氢键键合的二聚单元两种不同的分子的酸。最低溶解度相距很远可能无法形成内部二聚体（1,4-，1,3-和1,3,5-位置，对苯二甲酸，间苯二甲酸和苯三酸的酸与羧酸基团相关联的）。苯甲酸在水中的溶解度属于部分二聚并能够形成氢键与水分子，其溶解度略高于苯在水中的溶解度（m=0.022molÆkg-1，[25]）。当几个相邻的COOH基团在环中存在并形成内部二聚体，该酸分子具有相似于苯化合物的取代，与苯化合物在水中的溶解度变化有着相同的顺序（1,2，3,5-，1,2-，和1,2,4-位，均苯，邻苯二甲酸，偏苯三酸）。显然，随着羧基的数目的增加，氢键酸和酸性水分子的增加主要表现在溶解度显著增加。偏苯三酸（苯-1,2,4-羧酸）的一个COOH基团在环中远离相邻羧基，不同于连苯三酸（苯-1,2,3-羧酸），因此是不易溶于水的。同样，偏苯四酸（1,2,3,5-苯四羧酸）比苯1,2,3,4,5-五羧酸或连苯四酸（1,2,3,4-苯四羧酸）不易溶。苯五羧酸相比偏苯四酸溶解度较小，可以归结于羧酸基团在苯环的奇数位中的氢结合比在偶数位的氢结合更不利。溶解度最高的是苯六甲酸，其中所有六个氢原子均被COOH基取代。最近Inabe[26]集中讨论了固体状态的多个氢键键合结构。在水溶液中，除了与氢结合的相互作用，解离过程阴离子的形成，还应考虑到苯六甲酸是中等强有机酸[6]，对于其它多羧酸苯来说，解离效果不是很重要。溶解度对温度依赖性，表达为饱和溶液的表观摩尔焓（等式（1）和（3）），其中对二苯甲酸的表观摩尔焓总是为正的。在T=298.15K，各饱和溶液的表观摩尔焓为：ΔsolΗ（苯甲酸）=25.5kJ·mol-1；ΔsolΗ（邻苯二甲酸）=23.9kJ·mol-1；ΔsolΗ（间苯二甲酸）=33.8kJ·mol-1；ΔsolΗ（对苯二甲酸）=4.8kJ·mol-1；ΔsolΗ（连苯三酸）=38.0kJ·mol-1；ΔsolΗ（偏苯三酸）=31.7kJ·mol-1；ΔsolΗ（均苯三酸）=31.4kJ·mol-1；ΔsolΗ（偏苯四酸）=31.9kJ·mol-1；ΔsolΗ（连苯四酸）=15.7kJ·mol-1；ΔsolΗ（均苯四酸）=37.4kJ·mol-1；ΔsolΗ（苯五羧酸）=27.5kJ·mol-1和ΔsolΗ（苯六甲酸）=1.8kJ·mol-1，苯六甲酸的溶解度变化非常弱。参考文献：[1]S.Budavari(Ed.),TheMerckIndex:AnEncyclopediaofChemicals,DrugsandBiologicals,12thed.,MerckCo.Inc.,WhitehouseStation,NJ,1996.[2]A.E.Williams,3rded.,in:H.F.Mark,D.F.Othmer,C.G.Overberger,G.T.Seaborg(Eds.),Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology,vol.3,Wiley,NewYork,1978,pp.778–792.[3]J.L.Opgrande,C.J.Dobratz,E.E.Brown,J.C.Liang,G.S.Conn,J.Wirth,J.Shelton,4thed.,in:J.I.Kroschwitz,M.Howe-Grant(Eds.),Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology,vol.4,Wiley,NewYork,1992,pp.103–115.[4]C.M.Park,R.J.Shechan,in:B.Elvers,S.Hawkins,G.Schultz(Eds.),Ullmann，sEncyclopediaofIndustrialChemistry,fifthrev.ed.,vol.18,Basel,1991,pp.991–1043.[5]D.E.Read,C.B.Purves,J.Am.Chem.Soc.74(1952)116–119.[6]D.E.Giammar,D.A.Dzombak,J.SolutionChem.27(1998)89–105.[7]A.Seidell,3rded.SolubilitiesofOrganicCompounds,vol.II,D.vanNostrand,Princeton,NJ,1941.[8]H.Stephen,T.Stephen,SolubilitiesofInorganicandOrganicCompounds,PergamonPress,Oxford,1963.[9]S.H.Yalkovsky,Y.He,HandbookofAqueousSolubilityData,CRCPress,BocaRaton,FL,2003.[10]H.L.Ward,S.S.Cooper,J.Phys.Chem.24(1930)1484–1493.[11]G.F.Yukhno,A.Z.Bikkulov,Solubilityofbenzenecarboxylicacidsinwater,Trudy–UfimskiiNeftyanoiInstitute,1971,pp.169-176.[12]A.Apelblat,E.Manzurola,J.Chem.Thermodyn.21(1989)1003–1008.ThesolubilitiesofbenzenepolycarboxylicacidsinwaterAbstractThesolubilitiesinwaterofallbenzenepolycarboxylicacidsarediscussed,usingdatadeterminedinthiswork(benzoic,terephthalic,trimellitic,trimesic,andpyromelliticacids)andavailablefromtheliterature(benzoic,phthalic,isophthalic,terephthalic,hemimellitic,trimelitic,trimesic,mellophanic,prehnitic,pyromellitic,benzene-pentacarboxylicandmelliticacids).Theapparentmolarenthalpiesofsolutionatthesaturationpointforthesebenzenepolycarboxylicacidsweredeterminedfromthetemperaturedependenceofthesolubilities.2005ElsevierLtd.AllrightsreservedKeywords:Benzenepolycarboxylicacids;Saturatedaqueoussolutions;MolarenthalpiesofsolutionIntroductionThereare12benzenecarboxylicacids;onemonobasicacid(benzoicacid),threedibasicacids{benzene-1,2-dicarboxylic(phthalicacid),benzene-1,3-dicarboxylic(isophthalicacid),andbenzene-1,4-dicarboxylic(terephthalicacid)},threetribasicacids{benzene-1,2,3-tricarboxylic(hemimellitic),benzene-1,2,4-tricarboxylic(trimelliticacid),andbenzene-1,3,5-tricarboxylic(trimesicacid)},threetetrabasicacids{benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic(mellophanicacid),benzene-1,2,3,5-tetracarboxylic(prehniticacid)andbenzene-1,2,4,5-tetracarboxylic(pyromelliticacid)},onepentabasicacid(benzene-pentacarboxylicacid),andonehexabasicacid(benzene-hexacarboxylic(mellitic)acid).Lowerbenzenepolycarboxylicacids(especiallybenzoicandphthalicacids)areproducedinlargequantities.Alongwiththeirvariousesterderivativesareusedasintermediatesinthepreparationsofresins,plasticizers,dyes,inks,adhesives,alkaloidalsolutions,pharmaceutical(antifungal)aidsandinthepreservationoffoods,fats,andfruitjuices[1–5].Ultra-purebenzoicacidservesasastandardintitrimetricandcalorimetricexperiments.Thehigherbenzenepolycarboxylicacidsarelessimportantcommercially.However,astheyareformedbythedrasticoxidationofgraphite,coals,woodligninandsimilarmaterials,theyhavegeochemicalandecologicalsignificance.Theyarealsoofinterestintheenvironmentalchemistryofnaturalwatersduetotheformationoftoxicmetal-benzenepolycarboxylicligands[6].Thesolubilityofbenzenepolycarboxylicacidsinwaterasafunctionoftemperaturevariessignificantly.Usually,thesolubilityissmallandevenextremelyforterephthalicacid.Theaccuracyandtheagreementbetweendifferentsolubilityexperimentsisnotverygood[7–9].Itisclearfromtherecenttabulationofsolubilitiesoforganiccompoundsinwater(preparedbyYalkovskyandHe[9])thatonlythesolubilitiesofbenzoicandphthalicacidsarewelldocumented.Lessattentionwaspaidtootherbenzenepolycarboxylicacidswherethesolubilitiesweredeterminedonlyonceatoneorfewtemperaturesinthecontextofseparationprocedures.Fromalltheinvestigationsmentionedhere,onlytwoconsideredalsothecompositionofthesolidphaseinequilibriumwiththesaturatedsolutions(WardandCooper[10]forbenzoicacidandphthalicacid;YukhnoandBikkulov[11]forall12benzenepolycarboxylicacidswhichwerealsopreparedbythem).InthetemperaturerangeT=273.15KtoT=323.15K,theypostulatedthatcrystalsofbenzoicacid,isomericphthalicacids,trimelliticacid,prehniticacid,andmelliticacidareanhydrous.Hemimelliticacidandpyromelliticacidexistasdihydrates,trimesicacidismonohydrateandmellophanicacidandbenzene-pentacarboxylicacidformanumberofhydratesinthesolidstate.SincetheYukhnoandBikkulovpaperisnoteasilyavailable,itisworthwhiletomentiontheirresults,themellophanicacidtrihydratechangestothedihydrateataboutT=274.04KandbecomesanhydrousaboveT=315.10K.Thebenzene-pentacarboxylicacidpentahydratechangestothetrihydrateataboutT=285.40KandbecomesmonohydrateaboveT=305.85K.Bothacidseasilyformmetastablesupersaturatedsolutions.Inthiswork,thesolubilitiesofcommerciallyavailablebenzenepolycarboxylicacidsarepresented.Forcompletenessofdiscussion,previouslyreportedsolubilitiesofpolycarboxylicacids[7–12,15–24]arealsoincludedintheanalysistorecommendthe‘‘best’’solubilitycurves.Themolarapparententhalpiesofsolutionatthesaturationpointsarealsoreported.ExperimentalSolidsamplesofbenzoicacid(massfraction>0.999),terephthalicacid(massfraction>0.99),trimelliticacid(massfraction>0.99),trimesicacid(massfraction>0.97)andpyromelliticacid(massfraction0.97)weresuppliedbyFlukaandwereusedwithoutfurtherpurification.Theprocedureofthesolubilityexperimentswasalreadydescribedindetailelsewhere[13].Aftermixingandgravitationalsettlingatagiventemperature,weighedsamplesofsaturatedsolutionsofbenzenecarboxylicacidsweretitratedwithstandardizedsolutionsofNaOH.Thereportedresultsaretheaveragevaluesofthreeorfourdeterminations.ResultsanddiscussionThesolubilitiesofbenzoic,terephtalic,trimellitic,trimesic,andpyromelliticacidsinwaterasafunctionoftemperatureTarepresentedintable1.Thetemperaturedependenceofsolubilityofnonelectrolytesinwater,m/molÆkg1,isexpressedbytheWilliamsonequation[14].TABLE1Solubilitymofbenzoic,terephtalic,mellitic,trimesic,andpyromelliticacidsinwaterasafunctionoftemperatureT.wherehdenotesanumberofwatermoleculesinthehydrate,ΔsolH(T)isthemolarenthalpyofsolution,istheactivitycoefficientofthesolute,M1isthemolarmassofwater,Risthegasconstantandm0=1molÆkg-1.Inequation(1),itisassumedthatthedissociationofthebenzenepolycarboxylicacidsatthesaturationpointissmall[6]andtheycanbetreatedasnonelectrolytesorhydratednonelectrolytes.Asthechangeofactivitycoefficientswithmnearthesaturationpointisunknown,thefactorfisreplacedbyunityandtheenthalpyofsolutionbecomestheapparentmolarenthalpyofsolution.Ifitisassumedthattheenthalpyofsolutiondependslinearlyonthetemperature,theintegralformofequation(1)iswhereA,B,andCareadjustablecoefficientswhichweredeterminedbyanunweightedmultivariableleast-squaremethodandR2isthesquaredcorrectioncoefficientoftheregression.Thesecoefficientsarereportedintable2forbenzenepolycarboxylicacids.Theywerecalculatedcombiningthesolubilitiesfromthisworkandfromtheliteratureandcanbetreatedasthe‘‘best’’solubilitycurves.Itfollowsfromequations(1)and(2)thattheapparentmolarenthalpyofsolutionatthesaturationpointiswherehvaluesweretakenfromtheYukhnoandBikkulovwork[11].TABLE2CoefficientsA,BandCofthesolubilityequation(2)forbenzenepolycarboxylicacidsInordertoillustratetheagreementbetweenthesolubilitiescomingfromdifferentinvestigationstheyareplottedinfigures1to8.FIGURE1.PlotofsolubilitymofbenzoicacidinwaterasafunctionoftemperatureT.○,Reference[2];■,reference[10];●,reference[11];▲,reference[15];and□,thiswork.FIGURE2.PlotofsolubilitymofphthalicacidinwaterasafunctionoftemperatureT.○,Reference[10];●,reference[11];□,reference[12];△,reference[16];■,reference[18];and▲,reference[24].FIGURE3.PlotofsolubilitymofisophthalicacidinwaterasafunctionoftemperatureT.●,Reference[11];△,reference[17];■,reference[18];○,reference[20];□,reference[21];and▲,reference[24].FIGURE4.PlotofsolubilitymofterephthalicacidinwaterasafunctionoftemperatureT.●,Reference[11];▲,reference[17];■,reference[18];○,reference[20];△,reference[24];□,thiswork;and——,equation(2).FIGURE5.PlotofsolubilitymoftrimelliticacidinwaterasafunctionoftemperatureT.●,Reference[11];○,reference[17];■,reference[22];and□,thisworkFIGURE6.PlotofsolubilitymoftrimesicacidinwaterasafunctionoftemperatureT.●,Reference[11];○,reference[17];and□,thiswork.FIGURE7.PlotofsolubilitymofpyromelliticacidinwaterasafunctionoftemperatureT.●,Reference[11];and□,thiswork.FIGURE8.PlotofsolubilitymofmelliticacidinwaterasafunctionoftemperatureT.●,Reference[11];and○,reference[23].Benzoicacidwasstudiedmanytimesintheliterature[8]andthereforeonlyresultsofsystematicdeterminationsinthe(273.15to373.15)Kareconsideredhere[2,7,10,11,15].Thesolubilityofbenzoicacidisrelativelyhigh,comparedwithotherbenzenepolycarboxylicacids,andthereforeareasonableagreementbetweenvariousinvestigationsshouldbeexpected.Thisexpectationisconfirmedascanbeseeninfigure1.Similartobenzoicacid,thesolubilityofphthalicacidinwateriswellknown[9–12,16–19,24]andconcordant(figure2).Phthalicaciddissolvesmoreinwaterthanbenzoicacidandconsiderablymorethanotherisomericacids,isophthalicandterephthalicacids.Inthecaseofisophthalicacid(figure3)itisclearthattheresultsofFreidlinandDavidov[20]differconsiderablyfromthemeasurementsofotherinvestigations[9,11,17–19,21,24].Theassumptionthattheirsolubilitiesareintheconstantnumericalerrorandthereforeshouldbeshifted(probablydividedbythefactortwo)isincontradictionwiththehigh-temperaturepartofthesolubilitycurvewheretheirpointswouldbelyingconsiderablybelowthe‘‘expected’’solubilities(figure3).Intheevaluationofcoefficientsfromequation(3)theFreidlinandDavidovresultsareexcluded.Terephthalicacidhastheextremelysmallsolubilityinwater(table1)andascanbeseenfromfigure4,thedisagreementbetweendifferentworksisconsiderable[11,17,18,20,24].Allsolubilitieshavethesameorderofmagnitudebutthetemperaturedependenceofthesolubilityisinconsistent.Thelargescatteringofresultscanbeperhapsattributedtothefactthatinthecasesoflowsolubilitiestheanalysisandespeciallytheseparationofthesoliddispersedintheliquidphaseisdifficult.ThesolubilityofterephthalicacidalwaysincreaseswithincreasingtemperatureTinthedeterminationsofYukhnoandBikkulov[11]andRathousky´etal.[18],butunfortunately,thesetwosetsofsolubilitiesdifferconsiderably(figure4).Inourexperiments,thesolubilitydecreasesuptoaboutT=298.15KandabovethistemperatureincreaseswithT.ThesolubilitiesofAvidovaandKhodzhaev[17]andofFreidlinandDavidov[20]supportourresults.Recently,thesolubilityofterephthalicacidwasdeterminedbyHanetal.[24],butonlyaboveT=301.45KwhereitisclearthatthesolubilityincreaseswithT.Atpresent,the‘‘best’’solubilitycurveforterephthalicacidisconsiderablylessaccuratethenthoseforotherbenzenecarboxylicacids(table2andfigure4).ThesolubilityofhemimelliticacidinwaterwasinvestigatedbyYukhnoandBikkulov[11]andonlyattwotemperaturesbyAvidovaandKhodzhaev[17]andtheyareconsistent.ThereisaniceagreementbetweenourandtheYukhnoandBikkulov[11]andtheTudorovskayaetal.[22]solubilitiesoftrimelliticacid.However,twosolubilitiesofAvidovaandKhodzhaev[17]areconsiderablylowerthanallothers(figure5)andtheywereomittedinthecalculationofthesolubilitycurve(table2).Thesolubilitiesoftrimesicacidinwateraresimilartothoseoftrimelliticacid(table1)andweredeterminedbyYukhnoandBikkulov[11],AvidovaandKhodzhaev[17]andbyus.Ascanbeseeninfigure6,thesethreesetsofdataconcuringeneral,butoursolubilitiesaresystematicallyhigherthanthoseofYukhnoandBikkulov.FromthetwosolubilitiesofAvidovaandKhodzhaev,onepointsupportstheYukhnoandBikkulovresultswhiletheotherpointsupportsours(figure6).Sinceallsolubilitiesoftrimesicacidwereusedinthecalculationofthecoefficientsofequation(2),R2isevidentlymuchlowerthanforpreviouslyconsideredbenzenepolycarboxylicacids.Thesolubilitiesofmellophanicacid,prehniticacidandbenzene-pentacarboxylicacidinwaterinthe(273.15to323.15)KtemperaturerangeareknownonlyfromtheYukhnoandBikkulovinvestigation[11].Accordingtothem,mellophanicacidinthesolidphaseexistsintheformsoftrihydrateanddihydrate.Thepentahydrate,trihydrateandmonohydrateareformedinthecaseofbenzene-pentacarboxylicacid.Bothacidseasilyformthesupersaturatedsolutions.Formally,thesolubilitiesareexpressedherebyoneequation(table2),thatcoversthesolubilityregionswithdifferenthydrates.InadditiontotheYukhnoandBikkulovresults[11],thesolubilitiesofpyromelliticacidinwaterweredeterminedbyus(table1)andbothsetsofsolubilitiesareinreasonablygoodagreement(figure7).Finally,benzene-hexacarboxylic(mellitic)acidisconsidered.ItssolubilitiesinwaterweredeterminedbyYukhnoandBikkulov[11]belowT=323.15KandbyChaigneau[23]atT=293.15KandT=369.15K.ThesetwopointsareimportantbecausetheyconfirmtheYukhnoandBikkulovresultsandconsiderablyextendthetemperaturerangeofsolubilities(figure8).Melliticacidisverysolubleinwateranditssolubilityonlyslightlyincreaseswithincreasingtemperature.Thesolubilitiesofbenzenepolycarboxylicacidsinwater,ascomparedatT=298.15K,canbearrangedinthefollowingseries:terephthalicacid(m=0.00028molÆkg-1)<isophthalicacid(m=0.00074molÆkg-1)<trimesicacid(m=0.0099molÆkg-1)<benzoicacid(m=0.0283molÆkg-1)<pyromelliticacid(m=0.0421molÆkg-1)<phthalicacid(m=0.0440molÆkg-1)<trimelliticacid(m=0.0938molÆkg-1)<hemimelliticacid(m=0.2389molÆkg-1)<prehniticacid(m=0.4406molÆkg-1)<benzene-pentacarboxylicacid(m=0.8972molÆkg-1)<mellophanicacid(m=1.035molÆkg-1)<melliticacid(m=2.617molÆkg-1).Atleastqualitatively,thisseriescanberelatedtothepositionsofthecarboxylicgroupsinthebenzeneringandtheirpossibilitytoformhydrogenbondswithpolarmoleculesofwaterandtoformhydrogen-bondeddimericunitsbetweencarboxylicgroupsofthesameacidorcomingfromtwodifferentmoleculesoftheacid.Thelowestsolubilityisassociatedwiththeacidswiththecarboxylicgroupswhicharefarapartandareprobablyunabletoformtheinternaldimers(1,4-,1,3-and1,3,5-positions,terephtalic,isophthalicandtrimesicacids).Thesolubilityofbenzoicacidwhichispartiallydimerizedandcapabletoformhydrogenbondswithwatermolecules,isonlyslightlyhigherthanthatofbenzeneinwater(m=0.022molÆkg-1,[25]).WhenfewadjacentCOOHgroupsexistintheringtoformmostlytheinternaldimers,theacidmoleculesbeararesemblancetosubstitutedbenzenecompoundsandthesolubilityishigheryetcontinuetobeofthesameorderofmagnitudeasbenzeneinwater(1,2,3,5-,1,2-,and1,2,4-positions,pyromellitic,phthalic,andtrimelliticacids).Evidently,withincreasingnumberofcarboxylicgroups,thepossibilitytoformthehydrogen-bondedassociatesbetweenacid-acidandacid-watermoleculesincreaseswhichismanifestedbyasignificantincreaseinthesolubility.Trimelliticacid(benzene-1,2,4-carboxylic)hasoneCOOHgroupintheringfarfromtheadjacentcarboxylicgroup,contrarytohemimelliticacid(benzene-1,2,3-carboxylic)andthereforeislesssolubleinwater.Similarly,prehniticacid(benzene-1,2,3,5-carboxylic)islesssolublethanbenzene-1,2,3,4,5-pentacarboxylicacidormellophanicacid(benzene-1,2,3,4-carboxylic).Thesmallersolubilityofbenzene-pentacarboxylicacidascomparedtothatofmellophanicacid,canbeattributedtotheoddnumberofcarboxylicgroupsinthebenzenering,whichislessfavorableintheformationofthehydrogen-bondedassociatesthantheevennumberinmellophanicacid.ThehighestsolubilityisobservedformelliticacidwhereallsixhydrogenatomsarereplacedbyCOOHgroups.Itsmultiplehydrogen-bondedstructureinthesolidstatewasrecentlydiscussedbyInabe[26].Inaqueoussolutions,inadditionto