مطالعه ترمودینامیک و خواص انتقالی سیستمهای آبی برخی مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم و سیستمهای مایع یونی+ نمک

برای این منظور خواص فیزیکی مانند دانسیته، سرعت صوت، ضرایب اسمزی، فعالیت و ویسکوزیته محلولهای مذکور در دماهای مختلف و در محدوده غلظتی گسترده اندازه گیری شده اند. بررسی خواص حجمی محلولها در طراحی فرآیندهای شیمیایی از اهمیت خاصی برخوردار است. بنابراین مطالعه خواص حجمی محلولها بخش مهمی از مطالعات ترمودینامیک را تشکیل می دهد. با استفاده از داده های دانسیته و سرعت صوت، حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری سیستمهای آبی دوتایی مایع یونی و سیستم های سه تایی مایع یونی با نمک محاسبه شده اند. وابستگی غلظتی این کمیتها در ناحیه رقیق با معادله ردلیش – مایر مدلسازی شده و مقادیر حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری در رقت بی نهایت تعیین گردیده اند. برای سیستمهای مذکور مقادیر حجمهای مولی ظاهری در رقت بی نهایت اطلاعاتی را در مورد برهمکنش حل شونده- حلال ارائه می دهد. داده های حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری برای سیستم های دوتایی آبی مایع یونی در کل ناحیه غلظتی با استفاده از مدل پیتزر برازش شده اند و مقادیر انحراف استاندارد حاکی از کارایی خوب این مدل در برازش داده های تجربی مایعات یونی می باشد. در ادامه، داده های ویسکوزیته در نواحی رقیق و کل ناحیه غلظتی برازش شده اند. از برازش داده های ویسکوزیته در ناحیه رقیق با مدل جونز- دل، ضریب b جونز - دل بدست می آید که نشان دهنده برهم کنشهای یون- حلال می باشد و اطلاعاتی در مورد ساختارسازی و یا ساختار شکن بودن مایعات یونی در آب و در محلواهای آبی الکترولیتها می دهد. نتایج بدست آمده در این قسمت با نتایج حاصل از مطالعات حجم سنجی تأیید می شود. داده های ضرایب اسمزی و فعالیت برای سیستم های آبی دوتایی و سه تایی مذکور با استفاده از روش ایزوپیستیک محاسبه شده اند. از روی داده های فعالیت، فشاربخار و ضرایب فعالیت نیز محاسبه شده است. داده های ضریب اسمزی سیستم های دوتایی بطور موفقیت آمیزی با مدل پیتزر و مدل پیتزر اصلاح شده برازش شده اند. در مورد سیستم های سه تایی برای برازش داده های ضریب اسمزی از مدل الکترولیت خنثی اسکچرد استفاده شده است که این مدل کارایی بسیار خوبی در برازش داده های ضریب اسمزی سیستم های مورد مطالعه دارد. همچنین ضرایب فعالیت مایع یونی و نمکهای مورد مطالعه در سیستمهای سه تایی با استفاده از روش اسکچرد محاسبه شده است.