پيتزر8 نشان داد که مي تواند تابعي از ، و باشد. با بسطي شبيه به بسطي که براي تخمين ضريب تراکم پذيري استفاده مي شود به صورت زير پيشنهاد داد:]4[
(2-24)
که و بر حسب واحد هاي آنتروپي بيان مي شود به عنوان مثال و فقط تابعي از هستند. . مقادير و توسط پيتزر در جداولي ارائه شده است.]4[
(2-25)
پس آنتالپي تبخير کاهش يافته تابعي از و است.
براي تقريب نزديکتر در1 <<6/ . يک ارائه تحليلي ازرابطه توسط کارات وکوباياشي9(1979) به صورت زير بيان کرده است].5[
(2-26)
سيوارمن10 و همکاران(1984) مدل پيچيده اي تحت عنوان S.M.K ارائه کرده اند. رابطه اي بر اساس قانون حالات متناظر که از دو مايع بنزن با 21/0= و کاربازول () با 46/0=به عنوان مرجع استفاده شده است.]6و7[
(2-27)

(2-28)
(2-29)
مورگان11 (2007) رابطه اي مبتني بر اين قانون به صورت زير ارائه کرده است.]7و8[
(2-30)
(2-31)
2-2-3 آنتالپي تبخير در نقطه جوش نرمال
ثابت جزء خالص که گاهي اوقات در روابط خواص استفاده مي شود، آنتالپي تبخير در نقطه جوش نرمال () است. تمامي روابطي که تا به حال براي محاسبه بيان شد براي نيز صادق است. فقط در اين روابط: ]2[

چند روش تخمين ديگر نيز مطرح مي شود:
??H?_vb از روابط فشار- بخار
تمامي روابطي که پيش تر در بخش (2-2-1) براي محاسبه بيان شد، هر کدام مي توانند را حساب کنند و با داشتن و مي توان را تخمين زد. ]2[
وقتي که معادله کلاپيرون براي محاسبهاستفاده مي شود صرف نظر از معادلدر نظر گرفته مي شود. از معادله کلاپيرون که بيان شده بود: ]2[
(2-6)

و :
(2-32)
معادله (2-20) اکثراً براي تخمين سريع استفاده مي شود. معمولاً معادل واحد در نظر گرفته مي شود که در اين حالت معادله گياکلن12 ناميده مي شود. آزمايش هاي گسترده صورت گرفته نشان مي دهد که معمولاً با واقعيت فقط در حدود چند درصد اختلاف دارد.]9[
قانون کيستياکوسکي13 معادله ديگري است که مي توان براي تخمين استفاده کرد.]10[
(2-33)
فيشتين و کلين14 براي اين معادلات ترم تصحيح ارائه کرده اند تا دقت اين معادلات را بالا ببرند، اما نتايج بهتر با معادلات ديگر حاصل مي شود که در زير بيان شده است.]11[
روش ريدل
ريدل معادله (2-32) را اندکي تغيير داده و معادله زير را پيشنهاد کرده است:]12[
(2-34)

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

روش چن
چن15 با استفاده از معادله (2-24) بيان ساده تري از معادله پيتزر براي فرموله کردن فشار بخار پيشنهاد کرد که ضريب تراکم پذيري در اين رابطه از بين مي رود. او در نقطه جوش نرمال رابطه اي بين و و بدست آورد.]13[
(2-35)
روش وتر
وتر16(1979) معادله اي شبيه به معادله اي که چن ارائه کرد، پيشنهاد داد با اين تفاوت که نقطه جوش نرمال قرار داده شود.]14[
(2-36)
(2-37)
F براي C_2 ، الکل ها و ترکيبات ديمري از قبيل ?SO?_3 و NO و ?NO?_2 ، 05/1و براي ساير ترکيبات 1 است. ]2[
در جدول (2-1) درصد خطاي روش هاي بيان شده در اين بخش براي محاسبه آنتالپي تبخير در نقطه جوش با هم مقايسه شده است. معادلات چن و ريدل و وتر به طور کلي در حدود 2% خطا دارند.
2-3 تغييرات ??H?_v با دما
گرماي نهان تبخير با افزايش دما کاهش مي يابد و در نقطه بحراني صفر مي شود. اين داده ها در شکل (2-3) نشان داده شده است. شيب اين نمودار با ساير داده هاي آنتالپي تبخير سازگار است. تغييرهاي با دما با تمامي روابط که تا به حال بيان شده قابل اندازه گيري است. اگرچه تغييرهاي با دما نيز بايد مشخص شده باشد.]2[
جدول(2-1): مقايسه خطاي روش هاي بيان شده ]2[

شکل(2-3): تغييرات آنتالپي تبخير با دما ]2[
پر کاربرد ترين رابطه بين و رابطه واتسون17 است:]15[
(2-38)
زير نويس 1 و 2 به دماي کاهش يافته و بر مي گردد و معمولاً n را 375/0 يا 38/0 انتخاب مي کنند. ]2[
فيشتين اشاره کرد که n به بستگي دارد.]16[
(2-39)
ويسوانات و کلور18، n را به صورت زير بيان کرده است:]17[
(2-40)
جدول (2-2) مقايسه بين نتايج آزمايشگاهي و داده هاي محاسبه شده براي پروپان و 1-پنتانول با معادلات زير است.]2[
(2-38)
(2-26)
مقدار n در معادله اول 38/0 است. مقدار محاسبه شده با معادله اول با مقادير تجربي آن در نقطه جوش نرمال تقريباً برابر است. براي پروپان در محدوده مايع هر دو روش به خوبي با مقادير تجربي مطابقت مي کنند اما براي 1-پنتانول نتايج رضايت بخش نيست، براي هر دو معادله به ترتيب خطايي در حدود 13% و 8% مشاهده مي شود. ]2[

جدول(2-2): مقايسه نتايج محاسباتي و داده هاي آزمايشگاهي با تغيير دما ]2[
يانگ ليو19(2000)رابطه اي جديد بر اساس معادله واتسون ارائه کرد. او با قرار دادن رابطه واتسون در قانون گاز هاي ايده ال رابطه اي جديد ارائه کرد.]18[
(2-41)
به کمک بسط مک لارين20 و قطع تا پارامتر دوم رابطه زير برقرار است: ]18[

(2-42)
با استفاده از رابطه (2-41) و (2-42) داريم: ]18[
(2-43)
با انتگرال گيري از اين رابطه در محدوده ي دماي جوش و دماي بحراني به رابطه زير مي رسيم. ] 18[
(2-44)
(2-45)
با رگراسيون آنتالپي تبخير تجربي و آنتالپي تبخير هاي بدست آمده از رابطه ي بالا به يک پارامتر تصحيح براي اين رابطه دست يافت و رابطه ليو براي محاسبه آنتالپي تبخير در نقطه جوش به صورت زير ارائه داد. ]18[
(2-46)
2-4 محاسبه آنتالپي تبخير بدون نياز به T_c وP_c
وتر(1995) بيان مي کند معمولاً داده هاي آنتالپي تبخير در نقطه جوش نرمال محاسبه مي شود که تابعيت آن به صورت زير است. ]19[

روابط نسبتاً دقيقي براي محاسبه از دما و ثوابت بحراني پيش تر بيان شده است تمامي اين روابط در يک نقطه اشتراک دارند، اينکه اعتبار همه ي آنها به وجود اطلاعات دقيق ازو بر مي گردد. از آنجايي که فرايند هاي صنعتي اغلب شامل ترکيباتي از مولکول هاي غير معمول است که ثوابت بحراني آنها شناخته شده نيست به همين علت دقت اين روابط به ميزان قابل توجهي کاهش مي يابد. ]19[
علاج اين مسئله در معادلاتي است که اطلاعات ورودي کمتري بخواهد رابطه اي که اين نياز ها را برآورده کند به شرح زير است: ]14[
(2-47)
پنج ثابت تجربي اين معادله با رگراسيون براي سه گروه از ترکيبات زير ارائه شده است: ]19[
1-غير قطبي (انواع هيدروکربن ها و ?CCl?_4)
2.مولکول هاي با پيوند مولکولي قوي مثل اسيد و الکل
3.ترکيبات قطبي
به منظور بهبود عملکرد معادله (2-47) تغييراتي در حالات زير صورت گرفت: ]19[
1) بهينه سازي مجدد ثوابت تجربي بر اساس يک انتخاب بهتر براي در حالات بحراني.
2) تجديد نظر در مفهوم نسبت به عنوان پارامتر معني دار قطبيت يک مولکول.
به خوبي مشخص است که مولکول هاي قطبي مثل آب و هيدرازين و مانند اينها درجه حرارت جوش بسيار بالايي با توجه به وزن مولکولي دارند در مقابل نسبت براي پارافين به حداقل مقدار مي رسد. اين رفتار به امکان بيان درجه قطبيت مولکولي هدايت مي کند. اگر در مقابل وزن مولکولي در يک نمودار لگاريتمي نشان داده شود، رابطه زير براي پارافين نرمال محفوظ است: ]19[
(2-48)
عامل به عنوان معيار قطبيت است که مقدار صفر آن براي ترکيبات دو قطبي و بيشترين مقدار آن براي آب است. به عنوان يک عامل منسجم تنها براي ترکيباتي است که شامل اتم هاي C,H,N,O,S باشد. اگر ترکيباتي شامل فسفر و هالوژن ها باشد تناقضاتي به وجود مي آيد. ]19[
جدول (2-3) وزن مولکولي ساختگي براي ترکيبات فسفري و هالوژني را نشان مي دهد.
جدول(2-3): وزن مولکولي ساختگي براي ترکيبات فسفري و هالوژني ]19[

همان طور که از داده هاي جدول مشخص است اگر وزن مولکولي واقعي هالوژن ها و فسفر را در معادله (2-48) جايگذاري کنيم مقدار منفي خواهد شد اين رفتار نامعقول مي تواند فقط با اعمال يک مقدار ساختگي براي M اصلاح شود. به عنوان مثال مقدار مناسب M براي کلرين 6/19 است که با همين مقدار صفر خواهد شد. ]19[
با جايگذاري پارامتر درجه قطبيت در معادله(2-47)، معادله زير براي تمامي ترکيبات قطبي و غير قطبي حاصل مي شود. ]19[
(2-49)
ساده سازي چشمگيري در معادله (2-47) صورت گرفت و به اين صورت ارائه شد: ]19[
(2-50)
براي تمامي ترکيبات قطبي و غير قطبي به جز الکل ها و متيل آمين معادله (2-49) به شکل ساده زير ارائه مي شود: ]19[
(2-51)
پارامتر تجربي معادله (2-50) و (2-51) با رگراسيون داده هاي تجربي، به صورت زير براي هر گروه از ترکيبات گزارش شده است. ]19[
معادلات زير بيان کننده ثوابت معادله(2-50) است:
هيدروکربن ها و ?CCl?_4 :
(2-52)
الکل:
(2-53)
ترکيب هاي قطبي:


دیدگاهتان را بنویسید