نام پژوهشگر: سید مصطفی تقویان

توسعه مدل ترمودینامیکی nrtl-nrf برای محلول های الکترولیتی با استفاده از پارامتر گروه های عاملی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه خلیج فارس - دانشکده مهندسی 1390
  سید مصطفی تقویان   شهریار عصفوری

مدل های بر مبنای مفهوم ترکیب موضعی، مدل هایی هستند که عبارات تجربی را برای بیان اثر ترکیب موضعی مورد استفاده قرار می دهند. این دسته از مدل ها وجود دو نوع نیروی برد کوتاه و برد بلند را در محلول های الکترولیتی در نظر می گیرند. اندرکنش های یون-یون، نیروهای برد بلند هستند که بر رفتار محلول های الکترولیتی رقیق اثر تعیین کننده ای دارند. نیروهای برد کوتاه از اندرکنش های بین یون ها و مولکول های حلال ناشی می شوند و مانند سیستم های غیر الکترولیتی، به اثرات ترکیب موضعی وابسته هستند. در این مطالعه یک مدل جدید nrtl-nrf برای بیان انحراف از حالت ایده آل محلول های الکترولیتی آبی بر اساس فرض خنثی بودن بار الکتریکی موضعی چن ارائه شده است. طبق مفهوم فاکتورهای غیر تصادفی، سهم انرژی گیبس اضافی هر سلول از طریق تفاضل بین انرژی گیبس سلول مورد نظر و یک سلول با همان ذره مرکزی در یک مخلوط تصادفی بیان شده است. غیر تصادفی بودن بدین معنی است که انرژی آزاد گیبس اضافی از اندرکنش های برد کوتاه بین حل شونده های مختلف ناشی می شود. این مدل شامل دو سهم، یکی در نتیجه نیروهای برد بلند که با تئوری دبای-هوکل بیان می شود و دیگری ناشی از نیروهای برد کوتاه است که به وسیله ترکیبات موضعی از طریق فاکتورهای غیر تصادفی بیان می گردد. این مدل با تعداد سه پارامتر قابل تنظیم برای تمام گستره غلظت الکترولیت ها، از محلول رقیق تا حد اشباع معتبر است. در واقع، استفاده از فاکتورهای غیر تصادفی و مایع تصادفی به عنوان یک سیال مرجع، این مدل را قابل کاربرد در ناحیه وسیعی از غلظت الکترولیت ها نموده است. در این مطالعه، ابتدا برای به دست آوردن حدس های اولیه، پارامترهای مدل توسعه یافته برای تعداد 23 الکترولیت 1-1 به طور همزمان بهینه شده و به دست آمده است و در مرحله بعدی با افزودن الکترولیت های 1-2 پارامترهای مدل حاصل شده است. بهینه سازی با استفاده الگوریتم پاول و به طور همزمان انجام شده است. این مدل قادر است ضرایب فعالیت متوسط یونی نمک را تا حد بالاتر از مولالیته 6 پیش بینی نماید. خلاصه اینکه، این مدل نتایج واقع گرایانه ای برای محلول های آبی الکترولیت های منفرد ارائه می نماید و با اطمینان می توان آن را تا حد قدرت های یونی بالا به کار برد.