Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hành vi nhiệt động lực học của hỗn hợp chất lỏng siêu tới hạn
Tóm tắt
Sự gia tăng gần đây của sự quan tâm đến việc chiết xuất siêu tới hạn đã đưa những tính chất bất thường của các hỗn hợp siêu tới hạn vào tâm điểm chú ý. Chúng tôi thảo luận một số tính chất của các hỗn hợp nhị phân trong một khoảng xung quanh đường giới hạn khí-lỏng từ góc độ độ hòa tan siêu tới hạn. Các mối quan hệ nhiệt động lực học tổng quát điều chỉnh sự gia tăng độ hòa tan siêu tới hạn được đưa ra thông qua một phương pháp toán học do Ehrenfest giới thiệu. Sự gia tăng này được điều khiển bởi một sự phân kỳ mạnh tập trung tại một điểm kết thúc tới hạn. Chúng tôi đưa ra hành vi định luật phức tạp và không phức tạp của độ hòa tan dọc theo các con đường thực nghiệm của nhiệt độ hoặc áp suất không đổi. Hệ số nhân với sự phân kỳ mạnh chứa thể tích mol riêng phần hoặc enthalpy của chất tan trong pha siêu tới hạn. Các giá trị riêng phần này khá bất thường, đặc biệt nếu hàm lượng mol của chất tan là nhỏ. Chúng phân kỳ tại điểm tới hạn của dung môi. Chúng tôi trích dẫn các bằng chứng thực nghiệm về những sự phân kỳ này, đặc biệt là kết quả của các thí nghiệm gần đây trong các dung dịch muối gần tới hạn loãng. Các bất thường được tìm thấy trong các dung dịch muối này là phổ biến đối với tất cả các hỗn hợp gần tới hạn loãng với một thành phần thứ hai không bay hơi. Chúng tôi chỉ ra rằng trên các con đường thực nghiệm thuận tiện, độ hòa tan trong một hỗn hợp lỏng nhị phân gần các điểm đồng tan của nó không được gia tăng mạnh. Cuối cùng, chúng tôi phác thảo một mô hình không cổ điển dựa trên khí lưới trang trí có thể được sử dụng để mô tả sự gia tăng độ hòa tan siêu tới hạn ở độ hòa tan thấp, với dung môi nguyên chất được sử dụng làm tham chiếu.
Từ khóa
#chiết xuất siêu tới hạn #hỗn hợp nhị phân #độ hòa tan siêu tới hạn #phân kỳ mạnh #dung môi #mô hình khí lưới trang tríTài liệu tham khảo
P. Ehrenfest, Proc. Acad. Sci. Amsterdam 36:153 (1933).
R. B. Griffiths and J. C. Wheeler, Phys. Rev. A2:1047 (1970).
M. Gitterman and I. Procaccia, J. Chem. Phys. 78:2648 (1983).
J. M. H. Levelt Sengers, G. Morrison, and R. F. Chang, Fluid Phase Equil. 14:19 (1984).
J. M. H. Levelt Sengers, Pure Appl. Chem. 55:437 (1983).
C. Pando, J. A. R. Renuncio, R. S. Schofield, R. M. Izatt, and J. J. Christensen, J. Chem. Thermo. 15:747 (1983).
G. Morrison, J. M. H. Levelt Sengers, R. F. Chang, and J. J. Christensen, in Conference Proceedings of the Symposium on Supercritical Fluids, AIChE, Nov. 1985, J. M. L. Penninger et al., eds. (Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 1985).
I. R. Krichevskii, Russ. J. Phys. Chem. 41:1332 (1967).
A. M. Rozen, Russ. J. Phys. Chem. 50:837 (1976).
R. F. Chang, G. Morrison, and J. M. H. Levelt Sengers, J. Phys. Chem. Lett. 88:3389 (1984).
J. C. Wheeler, Ber. Bunsengesellschaft 76:308 (1972).
J. M. H. Levelt Sengers, R. F. Chang, and G. Morrison, Proc. Symp. Equations of State-Theory and Applications, K. C. Chao and R. L. Robinson, Jr., eds. (ACS Symposium Series, Miami Beach, Fla., 1984).
C. A. Eckert, D. H. Ziger, K. P. Johnston, and T. K. Ellison, Fluid Phase Equil. 14:167 (1983).
U. van Wasen and G. M. Schneider, J. Phys. Chem. 84:229 (1980).
S. W. Benson, C. S. Copeland, and D. Pearson, J. Chem. Phys. 21:2208 (1953).
R. H. Busey, H. F. Holmes, and R. E. Mesmer, J. Chem. Thermo. 16:343 (1984).
J. M. Simonson, R. H. Busey, and R. E. Mesmer, J. Phys. Chem. Lett. 89:557 (1985).
D. Smith-Magowan and R. H. Wood, J. Chem. Thermo. 13:1047 (1981); J. A. Gates, R. H. Wood, and J. R. Quint, J. Phys. Chem. 86:4948 (1982).
J. M. H. Levelt Sengers, C. M. Everhart, G. Morrison, and R. F. Chang, Proc. 10th Int. Conf. Prop. Steam, Int. Assoc. Prop. Steam, Moscow, Sept. 1984 (in press).
J. M. H. Levelt Sengers, C. M. Everhart, G. Morrison, and K. S. Pitzer, Chem. Eng. Commun. (in press).
I. Procaccia and M. Gitterman, J. Chem. Phys. 78:5275 (1983).
M. E. Fisher, in Critical Phenomena, Proceedings of a Conference, M. S. Green, ed. NBS Miscellaneous Publication 273 (1966), p. 21.
P. H. van Konynenburg and R. L. Scott, Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. 298:495 (1980).
M. E. Paulaitis, M. A. McHugh, and C. P. Chai, in Chemical Engineering at Supercritical Fluid Conditions, M. E. Paulaitis et al., eds. (Ann Arbor Science, Ann Arbor, Mich., 1983), p. 139.
J. R. Hasting, J. M. H. Levelt Sengers, and F. W. Balfour, J. Chem. Thermo. 12:1009 (1980).
S. S. Leung and R. B. Griffiths, Phys. Rev. A8:2670 (1973).
R. F. Chang and T. Doiron, Int. J. Thermophys. 4:337 (1983).
B. Widom, J. Chem. Phys. 46:3324 (1967).
J. C. Wheeler, Annu. Rev. Phys. Chem. 28:411 (1977).
J. C. Wheeler and G. R. Andersen, J. Chem. Phys. 73:5780 (1980).
J. M. H. Levelt Sengers and J. V. Sengers, in Perspectives in Statistical Physics, H. J. Raveché, ed. (Wiley, Chichester, U.K., 1981), Ch. 4, p. 103.
J. M. H. Levelt Sengers, G. A. Olchowy, B. Kamgar-Parsi, and J. V. Sengers, NBS Tech. Note 1189 (1984).
J. T. Bartis and C. K. Hall, Physica 78:1 (1975).