Molecular Basados En Ecuaciones De Estado Para Asociar Fluidos

Molecular basados ​​en ecuaciones de estado para asociar Fluidos:
Revisión de enfoques SAFT y Afines Erich

Se presenta una revisión de los avances recientes en la teoría estadística de la asociación de fluido (SAFT). La diferencia de la "teoría de la química", en la que idealmente se explica en términos de las reacciones químicas entre las especies, los enfoques de SAFT y similares serefieren idealmente a las fuerzas intermoleculares involucradas. Tales teorías físicas se pueden probar en contra de simulaciones moleculares y mejoras
a la teoría puede hacerse cuando sea necesario. Se describe el enfoque SAFT original y más
las recientes modificaciones a la misma. Se pone énfasis en señalar que SAFT es un método general
y no una única ecuación de estado. Aplicaciones a una ampliavariedad de fluidos y mezclas están
crítica, incluyendo mezclas acuosas y electrolitos, sistemas líquido-líquido inmiscibles,
sistemas anfifílicos, cristales líquidos, polímeros, fluidos derivados del petróleo, y la fase de alta presión
equilibrios.
introducción
Diez años han pasado desde la publicación de la
primero papers1, 2 describiendo fluido estadístico asociar
teoría (SAFT). Desde elprincipio, fue concebido SAFT
como un método que combina termodinámica de Wertheim
perturbación teoría (TPT) para la asociación de los fluidos con
ideas modernas para la formulación de las ecuaciones físicamente basadas en
de Estado. Una revisión de los artículos publicados en el pasado
10 años se revelaron con mayor de 200 artículos que tratan directamente
con el enfoque de SAFT y susaplicaciones. a pesar de
este éxito, tanto bombo y la confusión rodean SAFT,
en parte porque los artículos seminales de Wertheim son
difícil de leer y en parte porque SAFT no es un rígido
ecuación de estado, sino más bien un método que permite
la incorporación de los efectos de la asociación en una propuesta
teoría. El propósito de este trabajo es revisar, en
retrospectiva, la formulaciónoriginal, la presentación de una versión simplificada
argumento heurístico para su derivación y la revisión de
algunas de las aplicaciones de ingeniería más relevantes.
En las últimas cuatro décadas, más o menos, bastante precisos
se han desarrollado métodos para la descripción de la termodinámica
comportamiento de los fluidos compuestos de moléculas simples.
Por simple, queremos decir moléculaspara las que el
fuerzas intermoleculares más importantes son repulsión y
dispersión (de van der Waals atracciones), junto con
débiles fuerzas electrostáticas debido a los dipolos, cuadrupolos,
etc Muchos hidrocarburos, componentes de gas natural, sencillo moléculas orgánicas (por ejemplo, cloruro de metilo, tolueno), y
sustancias inorgánicas simples (N2, CO, O2, N2O, etc) caen dentro de estacategoría. Dependiendo de los gustos y aplicación deseada,
se puede utilizar una ecuación de estado de ingeniería (por ejemplo,
una ecuación de Peng-Robinson o Soave-Redlich Kwong-),
un modelo de composición local, una teoría estados correspondientes,
un método de contribución de grupo, o una más fundamental
enfoque como la teoría de perturbaciones. Si uno está preparado
para adaptarse avarios parámetros ajustables en un empírico
ecuación o un potencial intermolecular, estos métodos
es probable que den buenos resultados para tales fluidos. Sin embargo,
una gran cantidad de líquidos y, en particular, hacer mezclas
no entran en esta classselectrolytes simples, polar
disolventes, con enlaces de hidrógeno, los polímeros líquidos, cristales líquidos,
plasmas, y así sucesivamente.Aunque uno podría, en
práctica, el uso de estos métodos bien establecidos para
estos sistemas, las limitaciones de estas ecuaciones rápidamente
se hacen evidentes. La correlación de los datos requiere complejo
y no físico reglas de mezclado y temperaturedependent
parámetros binarios, y la capacidad predictiva
de este enfoque es generalmente muy pobre. la razón
para esto es que, para tales...