بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی ترمودینامیکی حلالیت گاز دی اکسید کربن در مایعات یونی با پایه ایمیدازولیوم و پیریدینیوم

در این پژوهش حلالیت گاز دی اکسید کربن خالص در چهار مایع یونی مختلف شامل 1-بوتیل 3-متیل ایمیدازولیوم تترافلوروبورات ([bmim][bf4])، ا-بوتیل 3-متیل ایمیدازولیوم نیترات([bmim][no3])، 1-بوتیل پیریدنیوم نیترات([bpy][no3])،1- هگزیل پیریدینیوم نیترات([hpy][no3]) در بازه ی دمایی 15/298 تا 15/333 کلوین و فشار حداکثر 40 بار مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که بیشتر مطالعات در زمینه جذب گاز بر روی مایعات یونی با پایه ایمیدازولیوم صورت گرفته است و پژوهش های اندکی بر روی مایعات یونی با پایه پیریدنیوم وجود دارد، در این مطالعه برای اولین بار داده های جذب گاز با مایعات یونی[hpy][no3] و [bpy][no3] ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که حلالیت دی اکسید کربن در مایعات یونی بررسی شده با افزایش فشار افزایش یافته و با افزایش دما کاهش می یابد. بر اساس داده های حلالیت بدست آمده، ثابت هنری حلالیت دی اکسید کربن در مایعات یونی مختلف تعیین گردید. اثر آنیون و نیز تاثیر افزایش طول زنجیر گروه آلکیل متصل به کاتیون مایع یونی بر روی حلالیت گاز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش طول زنجیر آلکیل کاتیون، حلالیت گاز در مایعات یونی بررسی شده افزایش یافته است. از معادله قانون هنری توسعه یافته همراه با معادله ضریب فعالیت پیتزر و معادله حالت پنگ- رابینسون جهت توصیف داده های تجربی اندازه گیری شده استفاده گردید. هر یک از این معادلات دارای یک یا چند پارامتر برهمکنش می باشند که مقادیر مربوط به آن ها از طریق برازش مدل بر روی داده های تجربی تعیین شده اند که نتایج هر سه معادله در بازتولید داده های تجربی حلالیت از دقت خوبی برخوردار بوده اند.