بررسی ضریب فعالیت محلول‌های الکترولیتی و ضریب اسمزی مایع یونی ]4[BMIM][BF با استفاده از معادله حالت SAFT-MSA GV-

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی شیمی و نفت

2 تهران، پژوهشگاه صنعت نفت

چکیده

دراینپژوهش برای بررسی ضریب فعالیت محلول‌های الکترولیتی از معادله حالت "تئوری آماری سیال‌های تجمعی" یا "SAFT" استفاده شده است. در این معادله حالت برای در نظر گرفتن اثر حضور یون‌ها در محلول جمله MSA به معادله حالت  اضافه شده است. معادله حالت SAFT دارای این ویژگی است که با استفاده از ترمودینامیک آماری و در نظر گرفتن کلیه نیروهای بین مولکولی مواد، قادر به پیش بینی ویژگی‌های ترمودینامیکی سیال‌های تجمعی نظیر آب است همچنین با اضافه کردن جمله MSA ویژگی‌های ترمودینامیکی محلول‌های الکترولیتی را نمی‌ توان توسط این معادله حالت بررسی نمود. در این کار از یک عبارت جدید برای سهم مربوط به سیال مرجع "کره ـ سخت" استفاده شده است. مدل ارایه شده دارای سه پارامتر تنظیم شونده می باشد. در این کار، ضریب فعالیت 14 محلول الکترولیتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه‌ های به دست آمده نشان می‌ دهد که این مدل به ‌خوبی می‌ تواند این کمیت را  برازش کند. کاربرد مدل ارایه شده برای ضریب اسمزی محلول  آبی مایع یونی (1 ـ بوتیل متیل ایمیدازولیوم تترا فلوئورو بورات) ]4[BMIM][BF به عنوان یک نمک آلی نشان می‌ دهد که این مدل نسبت به مدل پیترز بهتر می ‌تواند این کمیت را برازش کرده، و برای دماهای گوناگون این کمیت را دقیق‌ تر پیش ‌بینی کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Liu Z.P., Wang W., Li Y.G., An Equation of State for Electrolyte Solutions by a Combination of Low-Density Expansion of Non-Primitive Mean Spherical Approximation and Statistical Associating Fluid Theory, Fluid Phase Equilibr.227, p. 147 (2005).

[2] Anderko A., Wang P., Rafal M., Electrolyte Solutions: From Thermodynamic and Transport Property Models to the Simulation of Industrial Processes, Fluid Phase Equilibria., 194-197, p. 123 (2002).

[3] Liu W-B., Li Y-G., Lu J-F., A New Equation of State for Real Aqueous Ionic Fluids Based on Electrolyte Perturbation Theory, Mean Spherical Approximation and Statistical Associating Fluid Theory, Fluid Phase Equilibria158-160, p. 595 (1999).

[4] Muller E.A., Gubbins K.E., Molecular-Based Equations of State for Associating Fluids: A Review of SAFT and Related Approaches, Ind. Eng. Chem. Res.40, p. 2193 (2001).

[5] Herzoga S., Grossb J., Arlt W., Equation of State for Aqueous Electrolyte Systems Based on the Semirestricted Non-Primitive Mean Spherical Approximation, Fluid PhaseEquilibria297, p. 23 (2010).

[6] Chapman W.G., Gubbins K.E., Jackson G., Radosz M., New Reference Equation of State for Associating Liquids, Ind. Eng. Chem. Res.29, p. 1709 (1990).

[7] Prausnitz J.M., Lichtenthaler R.N., De Azevedo E.G., "Molecular Themodynamics of Fluid Phase Equilibria", Prentice Hall Inc., Englwood Cliffs, NJ, (1999).

[8] Robinson R.A., Stokes R.H., "Electrolyte Solutions", 2nd ed., Butterworths, London, (1959).

[9] Blum L., Hoye J.S., Mean Spherical Model for Asymmetric Electrolytes, 2.Thermodynamic Properties and the Pair Correlation Function, J.Phys.Chem.81, p. 1311 (1977).

[10] Salimi. H.R., Taghikhani V., Ghotbi C., Application of the GV-MSA Model to the Electrolyte Solutions Containing Mixed Salts and Mixed Solvents, Fluid Phase Equilibria231, p. 67 (2005).

[11] Ghotbi C., Azimi G., Taghikhani V., Juan H. Vera, On the Correlation of the Activity Coefficients in Aqueous Electrolyte Solutions Using the K-MSA Model,Ind. Eng. Chem. Res.42,p. 1279 (2003).

[12] Ghotbi C., Vera H.J., Performance of Three Mixing Rules Using Different Equations of State for Hard-Spheres, The Canadian Journal of Chemical  Englneerlng79, p. 678 (2001).

[13] Shekaari H., Sedighehnaz S. Mousavi, Measurement and Modeling of Osmotic Coefficients of Aqueous Solution of Ionic Liquids Using Vapor Pressure Osmometry Method, Fluid Phase Equilibria279, p. 73 (2009).