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Teses de Doutorado Defendidas: 2010

Equilíbrio de Fases de Mistura Polares e Iônicas via Equação de Estado baseada em Modelo de Rede

Autor: José da Paixão Lopes dos Santos
Orientadores: Frederico Wanderley Tavares, Marcelo Castier

Resumo

Nesta tese, a equação de estado (EdE) Mattedi-Castier-Tavares (EdE MTC) foi estendida para contabilizar a formação de ligações de hidrogênio entre compostos polares. De acordo com esse modelo, uma molécula polar é dividida em apenas três regiões, uma região doadora de hidrogênio (região alfa), uma região receptora de hidrogênio (região beta) e uma região de dispersão (van der Waals) (região D). A ligação de hidrogênio se dá pelo contato entre um grupo alfa e um grupo beta e os outros contatos são considerados interações de dispersão. A EdE MTC fornece boas correlações para Equilíbrio líquido-vapor (ELV) para misturas binárias industrialmente importantes, tais como alcoóis + água, água + alcanolaminas e água + glicóis. Além disso, a EdE MTC apresenta um desempenho similar a EdEs Peng-Robinson-Wong Sandler (PR-WS) e (Cubic-Plus-Association) CPA para essas misturas polares. A EdE MTC foi também estendida para descrever soluções de eletrólitos fortes em meio aquoso e não-aquoso a 1 bar e 298.15 K. A extensão da EdE para soluções de eletrólitos foi feita via adição de diferentes contribuições para a energia de Helmholtz residual. As interações de curto alcance, forças repulsivas e atrativas, são contabilizadas pela EdE MTC; o modelo de Born é empregado para descrever efeito de solvatação, enquanto que o modelo de Mean Spherical Aproximation (MSA) simplificado explícito é usado contabilizar as interações eletrostáticas entre íons em solução. Assim, a EdE MTC estendida para eletrólitos fortes fornece boas correlações para o coeficiente de atividade iônico médio de sais.


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