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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26747| Título: | Modelagem e predição de propriedades termodinâmicas de misturas aquosas contendo eletrólitos fracos e fortes empregando a equação de estado q-electrolattice |
| Título(s) alternativo(s): | Modeling and prediction of thermodynamic properties of aqueous mixtures containing weak and strong electrolytes using the q-electrolattice equation of state |
| Autor(es): | Santos, Heloisa Merigo dos |
| Orientador(es): | Zuber, Andre |
| Palavras-chave: | Termodinâmica Equilíbrio iônico Dissociação Thermodynamics Ionic equilibrium Dissociation |
| Data do documento: | 26-Ago-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | SANTOS, Heloisa Merigo dos. Modelagem e predição de propriedades termodinâmicas de misturas aquosas contendo eletrólitos fracos e fortes empregando a equação de estado q-electrolattice. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2021. |
| Resumo: | Em busca de uma melhor representação de propriedades termodinâmicas de soluções aquosas contendo eletrólitos fortes e fracos, o presente estudo empregou à equação de estado Q-electrolattice duas metodologias distintas para obtenção dos parâmetros do modelo. A primeira delas leva em consideração uma abordagem publicada anteriormente na literatura, a qual foi desenvolvida especificamente para o cálculo de soluções contendo eletrólitos fortes. Nesta primeira metodologia, são testadas duas estratégias de obtenção dos parâmetros: uma considerando o ajuste da interação íon-solvente, do diâmetro iônico e da interação íon-íon; já a segunda, considera parâmetro obtidos em um trabalho anterior e ajusta apenas a interação íon-íon. A segunda metodologia, a qual foi desenvolvida integralmente neste trabalho, leva em consideração a formação de pares iônicos em solução. Nela foram testadas três estratégias de estimação, nas quais são obtidos os parâmetros de interação par iônico-solvente, diâmetro do par iônico e constante de associação. A diferença entre estas estratégias reside no fato do diâmetro do par iônico ser considerado como a média de diâmetros iônico estimados em outro trabalho, a soma desses valores ou ser ajustado livremente. Ambas as metodologias foram aplicadas ao modelo Q-electrolattice a fim de descrever propriedades como o coeficiente de atividade médio iônico e a densidades de soluções aquosas de cloretos, brometos e iodetos de lítio, sódio e potássio, soluções ácidas de HCl, HBr e HI, soluções básicas de LiOH, NaOH e KOH, bem como soluções de eletrólitos fracos como ácido acético e acetatos de lítio, sódio e potássio. Da aplicação das metodologias, o modelo Q-electrolattice torna-se capaz de calcular as referidas propriedades em valores maiores de concentração, condição na qual são encontradas as associações iônicas. Por fim, o presente trabalho ressalta que a metodologia de estimação de parâmetros considerando a formação de pares iônicos torna o modelo mais acurado tanto para os eletrólitos fortes como para os fracos. |
| Abstract: | In order to better represent thermodynamic properties of aqueous solutions containing strong and weak electrolytes, the present study applies two different methodologies to obtain parameters of the Q-electrolattice equation of state. The first one considers an approach previously published in the literature, which was specifically developed for the calculation of solutions containing strong electrolytes. In this first methodology, two strategies for obtaining the parameters are tested: one considering the adjustment of the ion-solvent interaction, the ionic diameter, and the ion-ion interaction; the second considers parameters obtained in a previous work and adjusts only the ion-ion interaction. The second methodology, which was fully developed in this work, takes into account the formation of ionic pairs in solution. In it, three estimation strategies were tested, in which the ion pair-solvent interaction parameter, ion pair diameter, and association constant are obtained. The difference between these strategies lies in the fact that the ion pair diameter is considered as the average of ion diameters estimated in another work, the sum of these values or is freely adjusted. Both methodologies were applied to the Q-electrolattice model in order to describe properties such as the mean ionic activity coefficient and the densities of aqueous solutions of lithium, sodium and potassium chlorides, bromides, and iodides, acidic solutions of HCl, HBr, and HI, basic solutions of LiOH, NaOH, and KOH, as well as solutions of weak electrolytes such as acetic acid and lithium, sodium and potassium acetates. From the application of the methodologies, the Q-electrolattice model becomes capable of calculating these properties at higher concentration values, a condition in which the ionic associations are found. Finally, the present work emphasizes that the parameter estimation methodology considering the formation of ionic pairs makes the model more accurate for both strong and weak electrolytes. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26747 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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