Modèle thermodynamique uniquac

Le modèle UNIQUAC peut être considéré comme un coefficient d`activité de deuxième génération parce que son expression pour l`énergie de l`excès Gibbs consiste en un terme d`entropie en plus d`un terme enthalpie. Les modèles de coefficients d`activité antérieurs, tels que l`équation de Wilson et le modèle à deux liquides non aléatoire (modèle NRTL), ne se composent que de termes enthalpies. UNIQUAC (Universal quasi-chimique) est un modèle de coefficient d`activité utilisé dans la description des équides de phase. [1] [2] le modèle est un soi-disant modèle de treillis et a été dérivé d`une approximation de premier ordre des surfaces de molécules en interaction dans la thermodynamique statistique. Le modèle n`est toutefois pas entièrement thermodynamiquement cohérent en raison de son approche de mélange de deux liquides. [2] dans cette approche, la concentration locale autour d`une molécule centrale est supposée indépendante de la composition locale autour d`un autre type de molécule. Les coefficients d`activité peuvent être utilisés pour prédire des équitels de phase simples (vapeur – liquide, liquide – liquide, solide – liquide) ou pour estimer d`autres propriétés physiques (par exemple, la viscosité des mélanges). Des modèles tels que l`UNIQUAC permettent aux ingénieurs chimiques de prédire le comportement de phase des mélanges chimiques multicomposants. Ils sont couramment utilisés dans les programmes de simulation de processus pour calculer le bilan de masse dans et autour des unités de séparation. Une forme plus thermodynamiquement cohérente d`UNIQUAC est donnée par le COSMOSPACE plus récent et le modèle GEQUAC équivalent. UNIQUAC a été étendu par plusieurs groupes de recherche [4].

Certains dérivés sélectionnés sont: UNIFAC, une méthode qui permet d`estimer le volume, la surface et en particulier les paramètres d`interaction binaire. Cela élimine l`utilisation de données expérimentales pour calculer les paramètres UNIQUAC [3], des extensions pour l`estimation des coefficients d`activité pour les mélanges électrolytiques [7], des extensions pour mieux décrire la dépendance à la température des coefficients d`activité [ 8] et des solutions pour des arrangements moléculaires spécifiques. [9] dans le modèle UNIQUAC, les coefficients d`activité de la ième composante d`un mélange à deux composants sont décrits par une contribution combinatoire et résiduelle. UNIQUAC nécessite deux paramètres sous-jacents fondamentaux: les fractions de surface et de volume relatives sont des constantes chimiques, qui doivent être connues pour tous les paramètres chimiques (r (i) et q (i), respectivement). Paramètres empiriques entre les composants qui décrivent le comportement intermoléculaire. Ces paramètres doivent être connus pour toutes les paires binaires dans le mélange. Dans un mélange quaternaire, il y a six paramètres de ce type (1 – 2, 1 – 3, 1 – 4, 2 – 3, 2 – 4, 3 – 4) et le nombre augmente rapidement avec des composants chimiques supplémentaires. Les paramètres empiriques sont obtenus par un processus de corrélation à partir de compositions d`équilibre expérimentales ou de coefficients d`activité, ou de diagrammes de phase, à partir desquels les coefficients d`activité eux-mêmes peuvent être calculés. Une alternative est d`obtenir des coefficients d`activité avec une méthode telle que UNIFAC, et les paramètres UNIFAC peuvent ensuite être simplifiés par ajustement pour obtenir les paramètres UNIQUAC. Cette méthode permet le calcul plus rapide des coefficients d`activité, plutôt que l`utilisation directe de la méthode plus complexe.