Badanie funkcji termodynamicznych dwuskładnikowych układów-opracowanie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 189
Wyświetleń: 1057
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Badanie funkcji termodynamicznych dwuskładnikowych układów-opracowanie - strona 1 Badanie funkcji termodynamicznych dwuskładnikowych układów-opracowanie - strona 2 Badanie funkcji termodynamicznych dwuskładnikowych układów-opracowanie - strona 3

Fragment notatki:

Badanie funkcji termodynamicznych dwuskładnikowych układów nieelektrolitów w oparciu o metodę udziałów grupowych UNIFAC
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z wpływem podstawowych parametrów molekularnych (objętość, powierzchnia, kształt i energie oddziaływań międzycząsteczkowych pomiędzy składnikami mieszaniny) na własności termodynamiczne mieszaniny ciekłej.
Symulacje przeprowadzałyśmy jedynie komputerowo wprowadzając do programu parametry cząsteczek, jakie chcemy badać. Badane przez nas mieszaniny to:
Składniki układu
Rodzaj układu
pentan - butan
Zeotrop
pentan - heksan
Zeotrop
pentan - cykloheksan
Azeotrop dodatni
pentan - oktan
Azeotrop ujemny
benzen - toluen
Zeotrop
benzen - 1,3-cykloheksadien
Azeotrop dodatni
benzen - cykloheksan
Azeotrop dodatni
benzen - heksan
Azeotrop dodatni
aceton - cykloheksan
Azeotrop dodatni
aceton - chloroform
Azeotrop ujemny
aceton - trichlorofluorometan
Azeotrop ujemny
aceton - tetrachlorometan
Azeotrop dodatni
butan-1-ol - butan
Azeotrop ujemny
Komputerowo wygenerowały się cztery wykresy. Pomiary przeprowadzałyśmy dla stałej temperatury 310oC. Pierwszy przedstawiał izotermę zależności ciśnienia od ułamka molowego, drugi zależność nadmiaru powierzchniowego potencjału Gibbsa od ułamka molowego, trzeci zależność współczynników aktywności od ułamków molowych, natomiast czwarty zależność ułamka molowego w parze od ułamka molowego składników. Wyniki i wnioski:
Zależność ciśnienia. W serii porównywania poszczególnych związków do pentanu widzimy, iż węglowodór mający mniej atomów węgla w cząsteczce (butan) ma ujemne nachylenie wykresu, w przeciwieństwie do węglowodorów z większą ilością atomów węgla (heksan, cykloheksan i oktan), które mają rosnące krzywe. Inną bardzo istotną zależnością jest to, iż w miarę wzrostu ilości atomów węgla w dodanej substancji, wzrasta odchylenie od układu doskonałego, który jest oznaczony linią prostą przecinającą wykres po przekątnej. Takie zmiany mówią nam o tym, że wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego, powstają coraz większe odchylenia w danej mieszaninie od roztworu idealnego.
Kolejnym etapem było porównywanie szeregu związków do benzenu. Toluen mający oprócz pierścienia aromatycznego dodatkową grupę metylową jest związkiem, który po zmieszaniu z benzenem daje nam niemal idealny roztwór. Mieszanina z cykloheksadienem i cykloheksanem mają bardzo duże odchylenia od doskonałości, a izotermy osiągają mniej więcej w połowie wykresów maksimum. Roztwór benzenu i heksanu również odbiega od zależności bliskich roztworowi idealnemu, jednakże jego wykres jest malejący i w żadnym momencie nie osiąga maksimum ani minimum.


(…)

… w którym alkohol (będący przy okazji związkiem polarnym) będący w mieszaninie z alkanem (związkiem niepolarnym) miał tak ogromne odchylenia od wartości standardowych.
Nadmiar potencjału termodynamicznego Gibbsa.
Roztwór pentanu i butanu ma zależność nadmiarowej entalpii swobodnej mniejszą od zera, co pozwala nam sądzić, iż cząsteczki różnych substancji oddziałują ze sobą bardziej, niż między tymi samymi…
….
Współczynniki aktywności.
Współczynniki aktywności są powiązane logarytmiczną zależnością z potencjałem chemicznym, toteż, jeśli wartość współczynnika aktywności będzie się zawierała w przedziale od 0 do 1, to wartość potencjału chemicznego będzie mniejsza od 0, natomiast, jeśli γ będzie większa od 1, to potencjał chemiczny przyjmie dodatnią wartość.
Tylko dla mieszaniny pentanu z cykloheksanem współczynnik…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz