پیش بینی عدد کئوردیناسیون سطح فلزهای مذاب

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده علوم پایه، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

چکیده

در این پژوهش کشش سطحی و عدد کئوردیناسیون سطح فلزهای مذاب با استفاده از معادله استفان محاسبه و گزارش شده است. پارامترهایی مانند آنتالپی تصعید، چگالی و کشش سطحی از جمله مهم­ترین پارامترهای مورد نیاز هستند. در پیش­بینی کشش سطحی فلزهای مذاب، فرضیه ­هایی هم­چون تغییرهای بسیار جزئی حجم در لحظه ذوب، شبیه بودن ساختار بلوری مایع و جامد در نقطه ذوب، در نظرگرفتن آنتروپی فزونی سطح، و صرف­نظر از برهمکنش ذره با ذره ­ها در لایه­های دوم و سوم از سطح در نظر گرفته شد. نتیجه­ ها نشان دادکه عدد کئوردیناسیون سطح فلزهای مذاب کسری بین 7/0 -3/0از عدد کئوردیناسیون توده است. وابسته بودن عدد کئوردیناسیون سطح به پارامترهای گوناگون در معادله استفان، مانند دما، حجم و یکسان نبودن شرایط محاسبه از جمله دما امکان مقایسه اعداد کئوردیناسیون سطح فلزهای گزارش شده در مراجع و پژوهش حاضر را دشوار ساخته است. در ادامه پژوهش از معادله ­های گوناگونی به منظور همبسته نمودن عدد کئوردیناسیون استفاده شد و پارامترهای تنظیم ­پذیر محاسبه و معرفی شده ­اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Mehdipour N., Boushehri A., Equation of State for Molten Alkali Metals from Surface Tension. Part II, Journal of Thermophysic, 19: 331–340 (1998).

[2] نیک سرشت ، صابر؛ ریاضی مسعود؛ فرشچی تبریزی، فرشاد؛ معادله کشش بین سطحی فاز آلی ـ آب در حضور ماده فعال در سطح سدیم دودسیل سولفات (SDS) ، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)37: 183 تا 193 (1397).

[3] Neumann A.W., David R., Zuo Y., “Applied Surface Thermodynamics”, CRC Press: Florida (2011).

[4] Fan J., Zhao X., Guo Z., Surface Tension of Ethyl Fluoride (HFC161) from (233 to 373) K, Fluid Phase Equilibria, 316: 98-101 (2012).

[5] Mozaffari F., Modeling the Volumetric Properties of Metals from Heat of Vaporization, Journal of Molecular Liquids, 212: 461–466(2015).

[6] Berry JD., Neeson MJ., Dagastine RR., Chan DYC., Tabor RF, Measurement of Surface and Interfacial Tension Using Pendant Drop Tensiometry, Journal of Colloid and Interface Science, 454: 226-237(2015).

[7] جابرزاده، سعید؛ حقیقی اصل، علی؛ صفدری، سید جابر؛رشیدی، عباس، بررسی تأثیر افزودن الکل و فعال کننده های سطحی بر روی هیدرودینامیک راکتور هوابالابر در شرایط سه فازی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4)33: 69 تا 77 (1393).

[8] Mulero A., Cachadina I., Recommended Correlations for the Surface Tension of Several Fluids Included in the REFPROP Program, Journal of Physical and Chemical Reference Data, 43: 023104 (2014).

[9] Aqra F., Ayyad A., Surface Energies of Metals in Both Liquid and Solid States, Applied Surface Science, 257: 6372–6379 (2011).

[10] Kumar Mishra R., Lalneihpuii R., Raghvendu Pathak A., Investigation of Structure, Thermodynamic and Surface Properties of Liquid Metals Using Square Well Potential, Chemical Physics, 457:13–18 (2015).

[11] Sdobnyakov Nickolay Y., Samsonov Vladimir M., On the Size Dependence of Surface Tension in the Temperature Range from Melting Point to Critical Point, Central European Journal of Physics, 2: 247–257(2005).

[12] Bourasseau E., Homman A. A., Durand O., Ghoufi A., Malfreyt P., Calculation of the Surface Tension of Liquid Copper from Atomistic Monte Carlo Simulations,The European Physical Journal B, 86: 251-266 (2013).

[14] میرزایی، بهروز؛ ارایه قانون اختلاط جدید برای پیش‌بینی کشش­سطحی مخلوط­ها، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)33: 47 تا 53 (1393).

[16] Gharagheizi F., Eslamimanesh A., Sattari M., Mohammadi A H., Richon D., Development of Corresponding States Model for Estimation of the Surface Tension of Chemical Compounds, AIChE Journal, 59: 613-621 (2013).

[17] Mirjalili M., Vahdati-Khaki J., Prediction of Nanoparticles’ Size-Dependent Melting Temperature Using Mean Coordination Number Concept, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 69: 2116– 2123 (2008).

[18] Carvalho P. J., Freire M. J., Marrucho I. M., Queimada A., Coutinho J. A. P., Surface Tensions of Imidazolium Based Ionic Liquids: Anion, Cation, Temperature and Water Effect, Journal of Chemical Engineering, 53: 1346-1350 (2008).

[19] Strechan A. A., Kabo G. J., Paulechka Y. U., The Correlations of the Enthalpy of Vaporization and the Surface Tension of Molecular Liquids, Fluid Phase Equilibria, 250:125–130(2006).

[20] Lu H. M., Jiang Q., Surface Tension and Its Temperature Coefficient for Liquid Metals, Journal of Physical Chemistry, 109:15463-15468(2005).

[21] Gotoh K., Surface Tension of Liquids from the Coordination Number in Random Assemblage, Industrial and Engineering Chemistry Fundamental, 13:287-289(1974).

[22] Linh N.N., Hoang V.V., Surface Structure and Structural Point Defects of Liquid and Amorphous Alumino Silicate Nanoparticles, Journal of Physics Condensed Matter,20: 265-275 (2008).

[23] Flowers B. H., Mendoza E., "Properties of Matter", Vol. 34, John Wiley & Sons, Inc., London, (1970).