Modele de compoziție locală

Modelele de compoziție locală sunt modele matematice care descriu ecuațiile de stare a lichidelor . Pe baza calculului coeficienților de activitate ai substanțelor pe baza ideilor despre compoziția locală (moleculară) a soluțiilor.

Descriere

În modelele de compoziție locală, se presupune că soluțiile binare au o structură de cluster neomogenă: moleculele unuia dintre componente se pot concentra în jurul moleculelor celui de-al doilea, iar compoziția locală (microscopică) a soluției diferă de compoziția medie a întregul volum al amestecului. Acest lucru se datorează faptului că pentru componentele și energia de interacțiune a moleculelor asemănătoare și diferă de energia de interacțiune a moleculelor diferite . Ca rezultat, compoziția locală a soluției poate fi descrisă prin formula: ${\mathsf {i)}$ ${\mathsf {j)}$ ${\mathsf {g^{E}}}$ ${\mathsf {ii)}$ ${\mathsf {jj)}$ ${\mathsf {ij}}$

{\mathsf {\sum _{j=1}^{n}x_{j\ i}=1))

unde este fracția de molecule j din cel mai apropiat mediu al moleculei i. ${\mathsf {x_{ji}})$

Raportul dintre concentrațiile locale și medii ale moleculelor i și j este determinat de distribuția de tip Boltzmann :

{\mathsf ({\frac {x_{j\ i}}{x_{i\ i}}}={\frac {x_{j}}{x_{j}}}\cdot e^{- {\frac {C_{j\ i}}{RT}}}}}

unde parametrul caracterizează diferenţa dintre energiile de interacţiune ale moleculelor şi . ${\mathsf {C_{j\i)}}$ ${\mathsf {ii)}$ ${\mathsf {ij}}$

Valorile sunt semi-empirice și sunt estimate experimental din date termodinamice. ${\mathsf {C_{j\i)}}$

Modelele de compoziție locală se bazează pe modele moleculare ale soluțiilor, ceea ce le permite să descrie cu acuratețe proprietățile sistemelor binare, extrem de neideale, în condiții nonizoterme, iar aceste modele pot fi extinse cu ușurință la sisteme multicomponente.

Aplicație

Modelele de compoziție locală sunt utilizate pentru a calcula proprietățile sistemelor extrem de neideale și sunt utilizate în modelarea proceselor tehnologice. Următoarele modele de compoziție locală și-au găsit aplicație:

Model Wilson
Model NRTL
Model UNIQUA
Ecuația Tsuboki-Katayama

Literatură

A. G. Morachevsky, N. A. Smirnova, E. M. Piotrovskaya și colab.Thermodynamics of lichid-vapor equilibrium. - L . : Chimie, 1989. - 344 p. - 3020 de exemplare. — ISBN 5-7245-0363-8 .
R. Reid, J. Prausnitz, T. Sherwood. Proprietățile gazelor și lichidelor. Ediția a 3-a, revizuită și mărită = The properties of gas and liquid. - L . : Chimie, 1982. - 892 p. — 15.000 de exemplare.