1981

1981

مدل‌سازي ترموديناميكي حلاليت سيالات فوق بحراني در پليمرها با استفاده از معادلات حالت

كارشناسي ارشد

شيمي - ترموديناميك و سينتيك

آبان ماه 1392

آبان ماه 1392

دكتر محمد رضا دهقاني

چكيده در تحقيق حاضر حلاليت گازهاي كربن دي اكسيد، نيتروژن و گازهاي هيدروكربني اتيلن، نرمال بوتان و ايزوبوتان در شرايط زير و فوق بحراني در پليمر مايع، توسط معادلات حالت در دماها و فشارهاي مختلف مدل سازي شده است. دو معادله حالت سيال شبكه‌اي سنچز-لكومب و PHSC به اين منظور مورد استفاده قرار گرفتند و نتايج حاصل از مدل‌سازي جهت تعيين توانايي معادلات حالت در محاسبه حلاليت با يكديگر مقايسه شده است. پليمرهاي مورد مطالعه در اين پژوهش عبارتند از: پلي‌اتيلن سبك و سنگين، پلي‌استايرن، پلي‌كربنات، پلي‌پروپيلن، پلي‌بوتيل متاكريلات، پلي‌بوتيلن ساكسينات، پلي‌وينيل استات، پلي‌لاكتيد و پلي‌دي‌متيل فنيلن‌اتر. نتايج حاصل نشان دادند كه هر دو معادله قادرند داده هاي حلاليت گاز در پليمر را با دقت قابل قبولي مدل كنند. به اين ترتيب كه خطاي متوسط نسبي (ARD) در محاسبه حلاليت براي سيستم هاي پليمر-كربن دي اكسيد توسط معادله حالت سنچز-لكومب مقدار 98/4 درصد و در مورد معادله PHSC اين خطا در حدود 23/6 درصد بدست آمد. همين نتايج براي سيستم هاي پليمر-نيتروژن توسط معادله سنچز-لكومب و PHSC به ترتيب مقادير 75/2 درصد و 39/5 درصد محاسبه شد. اين نتايج براي سيستم هاي پليمر-هيدروكربن براي معادله سنچز لكومب در حدود 52/2 درصد و براي معادله PHSC مقدار 98/3 درصد به دست آمد. مقايسه نتايج نشان دادند كه معادله حالت سنچز-لكومب دقت نسبتا بالاتري از برازش داده هاي تجربي حلاليت گاز در پليمر را ارائه كرده است. با اين وجود معادله حالت PHSC در تعيين رفتار حجمي پليمرها موفق تر بوده و دانسيته پليمرهاي خالص را با دقت بيشتري محاسبه كرده است. به اين صورت كه ميانگين خطاي ARD در محاسبه دانسيته براي مجموعه پليمرهاي مورد مطالعه، براي معادله حالت PHSC مقدار 1547/0 درصد و براي معادله حالت سنچز-لكومب اين خطا مقدار 2271/0 درصد به دست آمد. واژه‌هاي كليدي : انحلال پذيري، معادله حالت، مدل سازي ترموديناميكي، پليمر