Lokala kompositionsmodeller

Lokala sammansättningsmodeller är matematiska modeller som beskriver vätskors tillståndsekvationer . Baserat på beräkning av ämnens aktivitetskoefficienter på basis av idéer om den lokala (molekylära) sammansättningen av lösningar.

Beskrivning

I lokala sammansättningsmodeller antas det att binära lösningar har en inhomogen klusterstruktur: molekylerna i en av komponenterna kan koncentreras kring molekylerna i den andra, och den lokala (mikroskopiska) sammansättningen av lösningen skiljer sig från den genomsnittliga sammansättningen av hela volymen av blandningen. Detta beror på det faktum att för komponenterna och interaktionsenergin för lika molekyler och skiljer sig från interaktionsenergin för olika molekyler . Som ett resultat kan den lokala sammansättningen av lösningen beskrivas med formeln: ${\mathsf {i))$ ${\mathsf {j))$ ${\displaystyle {\mathsf {g^{E))))$ ${\mathsf {ii))$ ${\mathsf {jj))$ ${\mathsf {ij}}$

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

var är andelen molekyler j i den närmaste miljön av molekyl i. ${\displaystyle {\mathsf {x_{ji))))$

Förhållandet mellan lokala och genomsnittliga koncentrationer av i- och j-molekyler bestäms av fördelningen av Boltzmann -typ :

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

där parametern kännetecknar skillnaden mellan interaktionsenergierna hos molekyler och . ${\displaystyle {\mathsf {C_{j\ i))))$ ${\mathsf {ii))$ ${\mathsf {ij}}$

Värdena är semi-empiriska och uppskattas experimentellt från termodynamiska data. ${\displaystyle {\mathsf {C_{j\ i))))$

Modeller av lokal sammansättning är baserade på molekylära modeller av lösningar, vilket gör det möjligt för dem att exakt beskriva egenskaperna hos binära, högst icke-ideala system under icke-isotermiska förhållanden, och dessa modeller kan enkelt utökas till flerkomponentsystem.

Applikation

Lokala sammansättningsmodeller används för att beräkna egenskaperna hos högst icke-idealiska system och används vid modellering av tekniska processer. Följande modeller av lokal sammansättning har funnit tillämpning:

Wilson modell
Modell NRTL
Modell UNIQUA
Tsuboki-Katayamas ekvation

Litteratur

A. G. Morachevsky, N. A. Smirnova, E. M. Piotrovskaya et al. Termodynamik för vätske-ånga-jämvikt. - L. : Chemistry, 1989. - 344 sid. - 3020 exemplar. — ISBN 5-7245-0363-8 .
R. Reid, J. Prausnitz, T. Sherwood. Egenskaper hos gaser och vätskor. 3:e upplagan, reviderad och förstorad = Gasernas och vätskans egenskaper. - L. : Chemistry, 1982. - 892 sid. — 15 000 exemplar.