Съвременни методи за пресмятане коефициентите на активност в течна фаза. Уравнение на Wilson, NRTL уравнение (метод на Renon) и UNIQUAC
През 60-те години науката за физикохимичните взаимодействия в течната фаза получи ново развитие и това позволи да се намерят изрази за , които не са чисто емпирични, а отговарят на някаква физикохимична представа за механизма на солватационно взаимодействие. В резултат на това са създадени нови моделни зависимостти за изчисляване на , от една страна много по-точни и от друга страна теоретично обосновани. Най-сериозното преимущество на тези модели се състои в това, че енергетичните константи в тях се определят на базата на опитни данни за равновесието на бинерни системи и те запазват своите стойности когато броя на компонентите стане по-голям от две, т.е. с бинерни енергетични константи става възможно да се описва и практически да се предсказва паротечното равновесие на многокомпонентни системи. Не е трудно да се оцени огромното преимущество, което произтича от тази възможност – в литературата са публикувани много експериментални изследвания на бинерни равновесия и не е трудно на тяхна основа да се намерят съответните енергетични константи. Същевременно опитни изследвания за паротечни равновесия на смеси с няколко компоненти (повече от 2-3) почти не са правени.
За да може експерименталните данни за бинерни системи да се използват за предсказване на многокомпонентно паро-течно равновесие са необходими две условия:
Самите данни да са надеждни (качествени)
При обработка на данните да се използва термодинамичен модел, почиващ на физикохимична представа за енергетичните взаимодействия между молекулите в течната фаза.
Уравнение на Wilson
В този случай се прави следното допускане за парциалната моларна енергия на Гибс.
(2.17)
Ако този израз се замести в и се потърсят производните и стига до популярното в изчислителната практика уравнение на Wilson:
(2.18)
, където - молни части на компонентите 1 и 2, и - енергетични коефициенти на взаимодействие.
Това е едно много точно уравнение. В състояние е да описва сложния ход на равновесните диаграми , независимо от това дали са идеални или не, ацеотропни или не. Този модел се залага в термодинамичните блокове на почти всички съвременни стимулационни програми в химичните технологии.
Сподели с приятели: |
