Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
Texto Completo: | http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3694 |
Resumo: | Many processes in the chemical industry use electrolyte solutions. |
id |
UEM-10_74a565912286933d7833a4dd1cd852b1 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:localhost:1/3694 |
network_acronym_str |
UEM-10 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
repository_id_str |
|
spelling |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolatticeModeling thermodynamic properties of aqueous and non-aqueous electrolytes solutions using the Q-electrolattice modelÁguaModelagemPropriedades termodinâmicasÁlcoolEletrólitoEquação de estadoTermodinâmicaConstante dielétricaFísico-químicaComputação paralelaAjuste de parâmetrosBrasil.WaterAlcoholElectrolyteEquation of stateDielectric constantParallel computingBrazil.EngenhariasEngenharia QuímicaMany processes in the chemical industry use electrolyte solutions.Diversos processos presentes na indústria química utilizam soluções eletrolíticas. Citam-se, como exemplos, a dessalinização da água do mar, a separação de soluções formadoras de azeótropos via destilação extrativa e a inibição da formação de hidratos de gases mediante adição de soluções salinas. A fim de projetar ou simular novos processos, a indústria necessita utilizar modelos robustos e confiáveis, capazes de calcular acuradamente diversas propriedades físicas e termodinâmicas, para distintas soluções eletrolíticas, em diferentes condições operacionais. Uma das alternativas mais apropriadas para isso está no emprego de equações de estado (EdEs) aplicadas a sistemas eletrolíticos. Essas equações são desenvolvidas levando-se em consideração diferentes princípios físicos e químicos, os quais estão relacionados com o comportamento altamente não ideal dessas soluções. Com isso, o desenvolvimento de novas equações e a modelagem de propriedades dessas soluções representam grandes desafios para diversos grupos de pesquisa. Baseado nisso, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma nova EdE denominada Q-electrolattice. O modelo considera o formalismo da energia de Helmholtz residual e é composto por três termos: o primeiro é referente à EdE Mattedi-Tavares-Castier, destinado a descrever as interações de curto alcance entre as espécies da solução; o segundo refere-se ao termo de Born, o qual permite a contabilização dos efeitos da solvatação dos íons; e o terceiro referente ao termo MSA (mean spherical approximation), responsável por contabilizar interações de longo alcance. O modelo Q-electrolattice utiliza somente dois parâmetros ajustáveis por íon para caracterizar as soluções eletrolíticas, sendo eles, o diâmetro iônico e a energia de interação entre o solvente e o íon. Analisam-se neste trabalho as capacidades correlativas e preditivas da equação de estado Q-electrolattice, considerando-se 78 diferentes soluções formadas por um sal em água, 16 em metanol e 10 em etanol. Além disso, investigam-se soluções eletrolíticas aquosas compostas por dois ou mais sais, incluindo também soluções sintéticas do Mar Morto. As propriedades termodinâmicas investigadas neste trabalho são: coeficiente de atividade médio iônico, densidade, pressão de vapor, coeficiente osmótico, volume molar aparente de sal e energia de Gibbs de solvatação de íons. De forma geral, os resultados obtidos com o modelo Q-electrolattice mostram-se muito satisfatórios e coerentes aos dados experimentais. Além disso, este trabalho apresenta um estudo referente à constante dielétrica de sistemas eletrolíticos e propõe uma nova equação empírica capaz de calcular o valor dessa propriedade para sistemas compostos por misturas de solventes e eletrólitos. O modelo correlaciona acuradamente a constante dielétrica da água em 35 diferentes soluções eletrolíticas, do metanol em 9 e do etanol em 3; além de predizer a constante dielétrica de 9 misturas binárias isentas de eletrólitos e de um sistema formado por água-metanol-NaCl. Ainda, o trabalho desenvolve e avalia duas estratégias de estimação usando computação paralela, as quais podem ser utilizadas com o intuito de reduzir o tempo na etapa de determinação dos parâmetros de equações de estado.BrasilUEMMaringá, PRVladimir Ferreira CabralMarcelo Castier - UEMFrederico Wanderley Tavares - UFRJLuiz Roberto Evangelista - UEMMarcos de Souza - UEMZuber, André2018-04-17T17:39:59Z2018-04-17T17:39:59Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3694porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2018-04-17T17:39:59Zoai:localhost:1/3694Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestopendoar:2024-04-23T14:56:50.786222Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice Modeling thermodynamic properties of aqueous and non-aqueous electrolytes solutions using the Q-electrolattice model |
title |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice |
spellingShingle |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice Zuber, André Água Modelagem Propriedades termodinâmicas Álcool Eletrólito Equação de estado Termodinâmica Constante dielétrica Físico-química Computação paralela Ajuste de parâmetros Brasil. Water Alcohol Electrolyte Equation of state Dielectric constant Parallel computing Brazil. Engenharias Engenharia Química |
title_short |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice |
title_full |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice |
title_fullStr |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice |
title_full_unstemmed |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice |
title_sort |
Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice |
author |
Zuber, André |
author_facet |
Zuber, André |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Vladimir Ferreira Cabral Marcelo Castier - UEM Frederico Wanderley Tavares - UFRJ Luiz Roberto Evangelista - UEM Marcos de Souza - UEM |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Zuber, André |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Água Modelagem Propriedades termodinâmicas Álcool Eletrólito Equação de estado Termodinâmica Constante dielétrica Físico-química Computação paralela Ajuste de parâmetros Brasil. Water Alcohol Electrolyte Equation of state Dielectric constant Parallel computing Brazil. Engenharias Engenharia Química |
topic |
Água Modelagem Propriedades termodinâmicas Álcool Eletrólito Equação de estado Termodinâmica Constante dielétrica Físico-química Computação paralela Ajuste de parâmetros Brasil. Water Alcohol Electrolyte Equation of state Dielectric constant Parallel computing Brazil. Engenharias Engenharia Química |
description |
Many processes in the chemical industry use electrolyte solutions. |
publishDate |
2015 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2015 2018-04-17T17:39:59Z 2018-04-17T17:39:59Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3694 |
url |
http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3694 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Brasil UEM Maringá, PR |
publisher.none.fl_str_mv |
Brasil UEM Maringá, PR |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM) instacron:UEM |
instname_str |
Universidade Estadual de Maringá (UEM) |
instacron_str |
UEM |
institution |
UEM |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1801841411251765248 |