EQUILIBRIUM PHASE

Autor: PÁMIES COROMINAS JOSEP.
Jahr: 2003.
Universität: ROVIRA I VIRGILI [www.urv.cat].
Ort der Lesung: INGENIERÍA QUÍMICA.
Ort der Vorbereitung: ESCOLA TÈCNICA SUPERIOR D'ENGINYERIA QUÍMICA.

Inhaltsangabe: In dieser Arbeit, die wir entwickelt haben, Molecular Modeling Techniken, die speziell die statistische Theorie von Flüssigkeiten asociantes (in Deutsch, Englisch, SAFT) und molekularen Simulation (Monte Carlo und Molekulardynamik), und wurden in den Bereich der modernen molekularen Thermodynamik. Die Techniken, die verwendet wurden, um das Verhalten und die Eigenschaften von Flüssigkeiten im Gleichgewicht thermodynamischen Systeme, hauptsächlich líquido Bilanzen, sondern auch flüssige Flüssigkeit Koexistenz und kritische Verhalten. Sie sind auch das Thema dieser Diplomarbeit der Eigenschaften von Schnittstellen Wohnung von einem Ansatz zur SAFT zusammen mit der Theorie der Dichte Gefälle. Die Systeme umfassen echte reine n Alkanen, 1 - alcanos n - perfluoroalcanos, Wasserstoff, Sauerstoff, Xenon, Kohlendioxid und einige von deren Mischungen. Die Eigenschaften termofísicas berührt viele Aspekte des Designs und der Betrieb von chemischen Anlagen. Auf der einen Seite, Daten von Eigentum und prädiktive Modelle sind der Rohstoff für die Entwicklung chemischer Prozesse. Auf der anderen Seite, Prozesssimulation geworden ist das wichtigste Instrument für die Entwicklung, Konstruktion, Skalierung und Optimierung von chemischen Prozessen. Die Eigenschaften termofísicas, und insbesondere das Gleichgewicht Phasen sind damit Einträge Schlüssel für die Entwicklung dieser Modelle. Die Eigenschaften termofísicas können experimentell und durch theoretische Modelle, und zwar entweder aus der Sicht phänomenologischen oder molekularen. Heute jedoch sind die experimentelle Maßnahmen sind nur für Systeme oder thermodynamischen Bedingungen, unter denen die bestehenden Modelle nicht oder nicht ausreichend genau. Phänomenologischen Modelle sind körperlich angemessene Art und Weise zu vertreten experimentellen Daten, sondern wegen ihrer begrenzten Vorhersagekraft der Regel keine Arbeit außerhalb des Bereichs der Anpassung ihrer Parameter. Eine molekulare Perspektive, auf der anderen Seite, können daraus grundlegende Beziehung zwischen den Kräften und den ihm zugrunde liegenden intermoleculares resultierende makroskopische Verhalten von Flüssigkeiten. Ein wichtiger Vorteil der Verwendung eines molekularen Modells ist, dass die Parameter mit einem physikalischen Sinn und sind unabhängig von den thermodynamischen Bedingungen. Darüber hinaus, die gemeinsame Nutzung Theorien der molekularen Simulationen und bietet einen Weg, um festzustellen, separat die Auswirkungen der internationalen Truppen und die Wirkung von Annäherungen der Theorien in der makroskopischen Verhalten. Wie bereits im Titel dieser Arbeit, diese Arbeit ist im Bereich der molekularen Modellierung. Die Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung von präzisen und zuverlässigen Instrumente der molekularen Modell für die Vorhersage von thermodynamischen Verhalten von komplexen Flüssigkeiten. Die statistischen Theorien Flüssigkeit asociantes, die Theorie der Dichte Steigung, und molekulare Simulationen, die beide Monte Carlo und Molekulardynamik wurden genutzt, um das Verhalten der Großteil Eigenschaften (Brust Flüssigkeit) und interfaciales der flulidos Zeichenkette in thermodynamischen Gleichgewicht. Die Systeme umfassen echte reine n Alkanen, 1 - alcanoles n - perfluoroalcanos, Wasserstoff, Sauerstoff, Xenon, Kohlendioxid und einige von deren Mischungen. Eine Version der Gleichung der staatlichen SAFT, die so genannte Gleichung weich - SAFT auf das Potenzial für die Interaktion zwischen weichen (weich) Moleküle, die potentielle Lennard - Jones, wurde in der Studie der Phase Gleichgewicht und Verhalten Kritiker Flüssigkeit - Art der Kette. Es hat eine Reihe von molekularen Parametern optimiert für die 8 ersten e64 er Mitglieder der Serie von n - Alkane, 1 - alcanoles und n - perfluoroalcanos, die korrelieren linear mit der Anzahl der Durchschläge in der Kette. Mit Hilfe dieser Parameter Form übertragbar erlaubt genaue Vorhersage der Phase Diagramm von langen Zeichenketten und Mischungen, ohne die Notwendigkeit zur Optimierung der Parameter Mischung in vielen Fällen. Es zeigt, dass die Gleichung sehr gute Ergebnisse bei der Vorhersage von Phase Gleichgewichte und kritische Verhalten der asymmetrischen n Alkanen und Mischungen. Er beweist, dass auch die Gleichung weich - SAFT ist in der Lage, quantitativ vorherzusagen, die Eigenschaften kritische relativ großen Kettenlängen, die eine Verlagerung in Richtung Feld Verhalten, wenn sie die Hälfte des Regimes der unendlichen Länge der Zeichenkette. Neben der Annahme, dass das Volumen und Energie dispersiven pro Molekül in Bezug auf die Aufrechterhaltung der Verhältnismäßigkeit Molekulargewicht Ketten für sehr lange, es wurde festgestellt, dass die Gleichung prognostiziert einen Wert für die kritische Faktor Kompressibilität gleich bis 1 / 5 für unendlich lange Ketten. Die Löslichkeit von Wasserstoff in langen Zeichenketten von n - Alkanen ist ein weiteres für die erfolgreiche Anwendung der Gleichung der staatlichen weich - SAFT. Es zeigt, dass Sie Modell weichen - SAFT bietet sehr präzise und zuverlässige Ergebnisse für diese Systeme sehr verzerrt. Die Erweiterung der Gleichung mit Kreuz Partnerschaft ermöglicht die Beschreibung der Parameter mit körperlichen Sinne, zeigen Trends und zumutbar durch einen Vergleich der Werte mit anderen Modellen, wenn möglich. Die Studie von binären Mischungen von Kohlendioxid dem Schluss, dass für eine korrekte Beschreibung dieser Systeme, die Wirkung von cuadrupolo Kohlendioxid sollten in das Modell SAFT. Die Gleichung weich - SAFT wurde gekoppelt an die Theorie der Steigung Dichte Cahn und Hilliard für die Berechnung der Eigenschaften von Schnittstellen Wohnung n Alkanen, 1 - alcanoles und einige von deren Mischungen. Es zeigt, dass die Eigenschaften interfacilaes der reinen Verbindungen und Mischungen unterkritisch vorausgesagt werden kann richtig mit diesem theoretischen Ansatz. Allerdings, ein Crossover Behandlung verbessern würde die Beschreibung von Mischungen, in denen offensichtlich ein kritischer Punkt. Obwohl die meisten der Arbeit konzentrierte sich auf die Entwicklung eines zuverlässigen und präzisen Tool basiert auf SAFT für die Vorhersage thermodynamische Verhalten von komplexen Flüssigkeiten, molekulare Simulationen wurden auch für die Berechnung von Schüttgütern Eigenschaften und interfaciales der flulidos einfach. Insbesondere hat sich die Molekulardynamik Code für die Berechnung der Eigenschaften interfaciales. Darüber hinaus stellt der Einfluss von Radio ausschöpfen molekularen Interaktionen auf die Eigenschaften nebeneinander. Diese These vor allem möchte betonen, dass der Schlüssel für eine ordnungsgemäße Nutzung der Instrumente der molekularen Modellierung ist die Auswahl bestimmter Modelle geeignet repräsentativ für die Struktur und Wechselwirkungen der betreffenden realen System, und die Verwendung von Parametern, hätte Trends zeigen physischen (Innerhalb einer Reihe Chemie) und übertragbar (in der gleichen Größenordnung wie die anderen chemischen Verbindungen), wann immer möglich.

Autor: SANZ GARCÍA EDUARDO SANTIAGO.
Jahr: 2005.
Universität: COMPLUTENSE DE MADRID [www.ucm.es].
Ort der Lesung: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
Ort der Vorbereitung: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.

Inhaltsangabe: Diese These hat der studierte Gleichgewicht Phase von einigen Modellen der realistischen Potenzials. Eines der Ziele bei der für die Studie der Phase Gleichgewicht durch Simulation zur Überprüfung der Gültigkeit des Modells Potenzial. Darüber hinaus ist die Phasendiagramm eines Modells ist die Basis für weitere Studien, die von der gleichen Wissen-zum Beispiel Studien über die Keimbildung und Kristallisation -. Ein Schritt über die Berechnung des Phasendiagramms ist die Analyse der Änderung sind die Merkmale des Modells Potenzial. Dies erlaubt Rückschlüsse auf von Zinsen auf die physikalischen Eigenschaften der Modelle, sowie die Verbesserung der gleiche. In der These, wie der Titel schon sagt, wir haben gemeinsam mit dem thermodynamischen Gleichgewicht von Feststoffen in der coexistencias berechnet seit jeher einen festen Phase. Die anderen könnte gut sein, dass eine weitere feste oder flüssige oder Auflösung. Daher ist ein Großteil der Arbeit getan wurde, um die Berechnung für die chemische Potential der drei genannten Arten von Phasen: * Das Gleichgewicht sólido-sólido hat viele Male erschien in der Diplomarbeit. Im Kapitel "Die Phasendiagramm von Wasser," die umfangreichste und erschöpfend, wir haben errechnet, die Phasendiagramm von zwei Modelle von Wasser in großem Umfang in der Gemeinde simuladora: SPC / E (single point charge / erweitert) und die TIP4P (Übertragbar intermolekularen Potential 4 Punkte). Wir glauben, dass das ist der wichtigste wissenschaftliche Beitrag der Dissertation. Die Phasendiagramms dieser Modelle, die über eine reiche Vielfalt von Strukturen Eis, das Gleichgewicht sólido-sólido hat eine entscheidende Rolle gespielt. * Im gleichen Kapitel hat Gleichgewicht solide. Im Phasendiagramm TIP4P. Beispielsweise gibt es sechs verschiedene Phasen des Eises Zusammenleben mit flüssigem Wasser. Im Kapitel "Haluros Alkali-Typ NaCl" haben wir auch die Fest-Flüssig-Gleichgewicht, dieses Mal für die verschiedenen alkali halides kristallisierend NaCl-Struktur. * Der Restbetrag sólido-disolución erschienen im Kapitel "Löslichkeit von ionischen Festkörpern in Wasser", wo wir haben errechnet, die maximale Löslichkeit Salze KF und NaCl in Wasser. Es Liste der zehn wichtigsten Schlussfolgerungen in der Doktorarbeit: 1 - Das TIP4P beschreibt, wie qualitativ korrekte Abbildung der experimentellen Phasen, während die SPC / E nicht. Beide Modelle reproduzieren und die Eigenschaften von flüssigem Wasser bei Umgebungs-bedingungen und berechnen die Phasendiagramm war, zu erkennen, welche der beiden Potential ist höher. 2-A-Modell nicht ohne polarizable tetraedrischen Bereitstellung von Frachtgut und rein ionischer Wasserstoff-Verbindung, in der Lage war, qualitativ vorhersagen, ein Diagramm der experimentellen Phasen, die als mögliche Strukturen zwischen zwölf und stabile metaestables -. 3 - Der Unterschied zwischen TIP4P und SPC / E, die für den Erfolg des Scheiterns der ersten und zweiten ist der Ort der negativen Ladung. Dies sollte entlang der Bisektor des Moleküls und zog in Richtung der Position der hidrógenos. Die Modelle von Wasser, die nicht über diese Funktion (SPC / E, SPC, TIP3P und TIP5P), der zu Eis II und nicht als feste Phase I stabil bei atmosphärischem Druck. 4-Wir haben beobachtet Verhalten reentrante in Koexistenz hielo-agua für alle Eis außer hohem Druck (VII und VIII). Wir glauben, dass eine Extrapolation der experimentellen Linien Richtung Koexistenz Bereichen metaestabilidad die Flügel gleiche Beobachtung. Dies würde dazu führen, dass das schmelzende Eis III und V von isothermen Verständnis, wie mit den Ih. 5 - Die Berechnung der Schmelzpunkt von Alkali-Halogenide hat ungedeckten Fehlverhalten genetische Potenzial Tosi-Fumi. Predicen richtig Schmelztemperatur von NaCl, KCl, Kbr, NaBr und RbBr, weg von dem Experiment ein wenig mehr in RbCl und RbF und nicht vollständig in der KF, LiCl und vor allem NaF. Die Salze mit kleinen Ionen sind nicht gut beschrieben mit einem solchen Potenzial. 6-Parameter Unable to 8 m Zar 75c odelo einer Alkali-Halogen-mit einem funktionellen Typ Lennard-Jones mehr Lasten, so dass entweder gleichzeitig vorhersagen, die Dichte und Temperatur Fusion. 7-Wir haben vorgeschlagen, eine neue Methode für die Berechnung der potenziellen chemischen Solute. Spielt auch Ergebnisse mit einer anderen Methode rechnerisch teurer und schwieriger Begriff. 8 - Das Modell für Auflösungen (Tosi Fumi-Ion-Ion-Interaktion, Smith-Dang, agua-Ionen, SPC / E agua - agua) beschreibt die qualitative Entwicklung der maximalen Löslichkeit von Lösungen von NaCl und KF, sondern quantitativ den Wert Ist sehr experimentell, vor allem im Falle der KF. 9 - Die schlechte Prognose von chemischen Potenzial in der festen Modell Tosi-Fumi der KF ist eine Ursache der Diskrepanz mit den experimentellen Löslichkeit, aber nicht auszuschließen, dass die Interaktion agua-Ionen haben auch etwas zu tun. Im Fall von NaCl die Hauptursache liegt in der Interaktion agua-Ionen. 10-Abhängigkeit der chemischen Potenzial Salze in der Lösung mit dem Verhältnis der Zahl Paaren ionischer / Anzahl der Wassermoleküle ist etwa linear.

Autor: GINER PARACHE BEATRIZ.
Jahr: 2006.
Universität: ZARAGOZA [www.unizar.es].
Ort der Lesung: FACULTAD DE CIENCIAS.
Ort der Vorbereitung: FACULTAD DE CIENCIAS.

Inhaltsangabe: Die Arbeit wurde die Charakterisierung termofisica Mischen Flüssigkeit durch eine zyklische Ether, 1,3-dioxolano, 1,4 - Dioxan, Tetrahydrofuran oder tetrahidropirano und jedem der Isomere von clorobutano, clorobutano-1, 2-clorobutano, 1 - cloro - 2-metilpropano und 2-cloro-2-metilpropano basiert auf der experimentellen Bestimmung der thermodynamischen Eigenschaften und Verkehr, der über das Volumen, Kompressibilität isentrope über Abweichung des Brechungsindex, Abzweigung von der Oberflächenspannung, die absolute Umleitung Viskosität, Dampf, Flüssigkeit Isolierte Gleichgewicht und isobárico nach Gibbs und über Oberfläche Konzentration von über Mischungen genannt und ihre Variation mit der Temperatur und Druck in einige der Eigenschaften. Die experimentellen Ergebnisse wurden in die Analyse und hat angeboten, eine Interpretation der potenziellen Wirkungen traten in den Misch-Prozess, mit besonderem Augenmerk auf die molekularen Eigenschaften der Komponenten, die reine Mischungen. Die wichtigsten Schlussfolgerungen der Sie experimentellen Ergebnisse waren: 1) Die molekularen Eigenschaften des reinen Stoffe, die Mischungen weitgehend bestimmen das Verhalten der Eigenschaften der Mischung. 2) Das Verhalten von Eigenschaften wie Umleitung der Oberflächenspannung, Viskosität oder Umleitung von Überkapazitäten Oberfläche Konzentration, hängt hauptsächlich davon ab, Äther, die in der Mischung, während das Volumen der Überschuss des Vermögens, der Missbrauch von Brechungsindex und Komprimierbarkeit isentrope Überkapazitäten, Verhalten hängt in erster Linie Isomer clorobutano der in der Mischung. 3) Die Analyse der Ergebnisse zeigt, dass die Energie Phänomene, die Bedienung während des Mischens sind auf der einen Seite, die Schwächung der Wechselwirkungen in den reinen Komponenten bilden Mischungen und auf der anderen Seite, die Schaffung neuer Interaktionen zwischen ihnen. 4) Verschiedene strukturelle Effekte, wie die Verpackung des Gemisches im Hinblick auf die Struktur der reinen Komponenten, die entscheidend für die Interpretation der Phänomene, die während der Vermischung. Die Struktur verzweigte Isomer 2-cloro-2-metilpropano weitgehend bestimmt das Verhalten von Mischungen enthalten. 5) Die Stärke der Gewerkschaft éter-éter ist höher in diéteres 1,3-und 1,4-dioxolano - Dioxan in der monoéteres Tetrahydrofuran und tetrahidropirano, und die Sequenz weiter, als in früheren Studien gezeigt: 1,3-dioxolano> 1,4 - Dioxano> tetrahidropirano> Tetrahydrofuran. 6) Die Stärke der Wechselwirkung zwischen Cl-O zyklische Ether, die in diesem Arbeits-und Isomere von clorobutano fort, offenbar, die folgende Reihenfolge: zyklische Ether-clorobutano + 1 oder 1-cloro-2-metilpropano> zyklische Ether + 2 - clorobutano> ; Zyklische Ether +2- cloro-2-metilpropano. Anschließend wurde das Modell angewandt SAFT, genauer gesagt, die Version SAFT-VR, Mischungen untersucht, um eine Schätzung der thermodynamischen Eigenschaften der gleiche. Wir modelliert haben, die reine Komponenten von Mischungen mit dem Modell SAFT-VR, den Erhalt der Parameter, die am besten zu charakterisieren und zu erhalten hat, das Gleichgewicht Dampf Flüssigkeitsgemischen studierte mit der Gleichsetzung von Staat SAFT-VR. Es wurde analysiert und validiert, die Ergebnisse, auf die man sich als zufriedenstellend. Es wurde eine zweite Berechnung des Gleichgewichts unter Dampf Flüssigkeitsgemischen Studie der SAFT-VR-Modell mit der Aufnahme eines zusätzlichen Parameter zur Verbesserung der Energie-Schätzung. Sie hat nur einen zusätzlichen Parameter gilt für alle Mischungen von den zyklischen monoéteres einerseits und der zyklischen diéteres von einem anderen, und alle Bedingungen für die Messung. In den meisten Fällen ist die Schätzung hat sich verbessert, im Hinblick auf die Berechnung ohne zusätzliche Parameter. Darüber hinaus wurden die Ergebnisse im Zusammenhang 4b5 mit 8 molekularen Merkmale des realen Stoff. Es hat sich gezeigt, dass das Modell SAFT-VR gültig ist, zu beschreiben, das Verhalten der beiden reinen Stoffe und Gemische untersucht. Außerdem ist die große Vielseitigkeit und die Anwendbarkeit der Theorie wurde demonstriert. Die Ergebnisse, die in dieser Studie extrapoliert werden können, auf andere Mischungen, die in den Verbindungen, ähnlich denen studierte hier und in anderen Bedingungen für die Messung, das verleiht dem Modell SAFT, und insbesondere auf die Version SAFT-VR, sehr nützlich und Anwendbarkeit.