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活度系数模型的优化策略

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前活度系数方法主要用于液体混合物,而状态方程则没有这种限制。活度系数方程一般由液体混合物过量吉布斯自由能方程给出,分为三种类型:理论型:由严格的液体混合物理论模型导出,方程中的参数具有明确的物理意义,而且利用纯物质的物性数据就能确定参数的数值,如Scatchard-Hildebrand方程和弗洛里-哈金斯方程。这类方程虽然适用范围并不是很广,但可作为发展其他活度系数方程的基础。

活度系数模型的优化策略

目前活度系数方法主要用于液体混合物,而状态方程则没有这种限制。相比较而言,近年来状态方程发展很快。尽管如此,在有些情况下,活度系数方法仍不失为状态方程法的一种有效补充,对高度非理想系统(如电解质溶液、生物系统、高分子溶液等),活度系数法的结果有时会更令人满意。

活度系数方程一般由液体混合物过量吉布斯自由能(GE/RT)方程给出,分为三种类型:

(1)理论型:由严格的液体混合物理论模型导出,方程中的参数具有明确的物理意义,而且利用纯物质的物性数据就能确定参数的数值,如Scatchard-Hildebrand方程和弗洛里-哈金斯(Flory-Huggins)方程。这类方程虽然适用范围并不是很广,但可作为发展其他活度系数方程的基础。

(2)经验型:方程的形式与参数的数目完全凭经验确定,有较大的任意性,参数的数值要通过拟合活度系数(GE/RT)的实验数据来确定。(www.xing528.com)

(3)半经验半理论型:由一定的理论为基础推导得到的方程,这类方程目前应用最广,如沃尔(Wohl)型方程和基于局部组成概念的威尔逊方程、NRTL方程等均属于此类。方程的参数大都有相应的物理意义,但参数的数值仍要通过拟合活度系数(GE/RT)的实验数据来确定,不能完全从理论上导出。

依据热力学关系,有

当SE=0时,称为正规溶液,满足GE=HE。沃尔型方程、Scatchard-Hamer方程、马居尔方程、范拉尔方程等都是在正规溶液基础上建立起来的。当HE=0时,称为无热溶液,满足GE=-TSE。威尔逊方程、NRTL、UNIQAQC、弗洛里-哈金斯方程、ASOG、UNIFAC等模型都是在无热溶液的基础上推导得出的,它们也可适用于多元系相平衡数据的关联和计算。

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