نام پژوهشگر: شهرزاد الیاسی

معادله حالت تحلیلی برای الکل ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه خلیج فارس - دانشکده علوم پایه 1390
  شهرزاد الیاسی   لیلا مفتون آزاد

معادله حالت فرمولی است که ارتباط بین خصوصیات قابل اندازه گیری یک سیستم را توصیف می کند. برای حالت های فیزیکی ماده این معادله پارامترهای ترمودینامیکی فشار، دما، حجم و تعداد مول ها را به هم ربط می دهد. این معادله نقش مهمی در طراحی مهندسی شیمی ایفا می کند و به عنوان یک قانون توسعه یافته در مطالعه ی تعادل فاز سیالات و مخلوط های سیالات به کار می رود. در ابتدا معادلات حالت برای ترکیبات خالص به کار گرفته شد، اما بعدها برای مخلوط های غیرقطبی، ترکیبات کمی قطبی و محاسبه تعادل فاز در مخلوط های قطبی و غیرقطبی هم مورد استفاده قرار گرفت. در سال های اخیر علاقه به توسعه معادله حالتی که بتواند خواص سیالات مولکولی را دقیق تر بررسی کند بیشتر شده و کاربرد معادله حالت برای محاسبه تعادل فاز، به خصوص در مورد مولکول های پلیمری موضوع مهمی به شمار می رود. الکل های خالص و محلول های آبی آنها ، ساختاری پیچیده و رفتار ترمودینامیکی غیر معمول دارند. آب و الکل به علت قطبیت بالا و خودتجمعی قوی ، مایعات پیچیده ای هستند و مطالعه آنها به صورت تئوری و تجربی دشوارتر از سایر مایعات می باشد. در الکل خالص ، برهم کنش های جاذبه قوی بین مولکول های مشابه باعث تشکیل کلاسترهای مولکولی می شود که اثر قابل ملاحظه ای بر روی خواص ترمودینامیکی و ساختاری گونه ها دارند. تلاش های زیادی جهت به کار بردن معادلات حالت برای شرح دادن خواص ترمودینامیکی و تعادل فاز سیالات تجمعی و پیوند هیدروژنی دار به وجود آمده است. میسون، سانگ و ایهم معادله حالتی ارائه دادند که در مورد سیالات غیر قطبی قابل کاربرد می باشد. جفری و آستین با ایجاد تغییر در معادله حالت ایسم و وارد کردن پیوندهای هیدروژنی در این معادله حالت ، توانستند معادله حالت مناسبی برای آب ایجاد کنند. در این کار نشان داده می شود که می توان از معادله حالت ارائه شده توسط جفری و آستین برای سایر مواد با پیوند های هیدروژنی استفاده کنیم و خصو صیات ترمودینامیکی آنها را انداره گیری کنیم. ما از این معادله حالت جهت بدست آوردن دانسیته الکل ها استفاده کردیم. نتایج بدست آمده از تطابق خوبی با داده های تجربی برخوردار است. در معادله حالت جفری و آستین،پارامترهای دما و حجم بویل وجود دارد. در این کار، به جای این دو پارامتر، یک بار از دما و حجم جوش و بار دیگر از دما و حجم بحرانی استفاده شده است.