Klincewiczova metoda - Klincewicz method - Wikipedia

tento článek potřebuje pozornost odborníka na matematiku. Přidejte prosím důvod nebo a mluvit parametr k této šabloně pro vysvětlení problému s článkem. Matematika WikiProject může pomoci při náboru odborníka. (Listopad 2009)

Princip metody skupinového příspěvku

V termodynamické teorii se Klincewiczova metoda^[1] je prediktivní metoda založená jak na skupinových příspěvcích, tak na a korelace s některými základními molekulárními vlastnostmi. Metoda odhaduje kritická teplota, kritický tlak a kritický objem čistých složek.

Popis modelu

Jako metoda skupinových příspěvků Klincewiczova metoda koreluje některé strukturální informace o chemické látce molekula s kritickými daty. Použité strukturální informace jsou malé funkční skupiny o kterých se předpokládá, že nemají žádné interakce. Tento předpoklad umožňuje vypočítat termodynamické vlastnosti přímo ze součtů příspěvků skupiny. Metoda korelace tyto funkční skupiny ani nepoužívá, jako molekulární se používá pouze molekulová hmotnost a počet atomů deskriptory.

Predikce kritické teploty závisí na znalostech normálního bodu varu, protože metoda předpovídá pouze vztah normálního bodu varu a kritické teploty, nikoli přímo kritické teploty. Kritický objem a tlak jsou však přímo předpovídány.

Kvalita modelu

Kvalita metody Klincewicz není vyšší než u starších metod, zejména u metody Ambrose^[2] poskytuje poněkud lepší výsledky, jak uvádějí původní autoři a Reid et al.^[3] Výhodou Klincewiczovy metody je, že je méně složitá.

Kvalita a složitost metody Klincewicz je srovnatelná s metodou Lydersen^[4] od roku 1955, který se široce používá v chemickém inženýrství.

Aspekt, kde je Klincewiczova metoda jedinečná a užitečná^[3] jsou alternativní rovnice, kde se používají pouze velmi základní molekulární data, jako je molekulová hmotnost a počet atomů.

Odchylkové diagramy

Diagramy ukazují odhadovaná kritická data o uhlovodíky společně s experimentálními daty.^[5] Odhad by byl dokonalý, kdyby všechny datové body ležely přímo na diagonální linii. V tomto příkladu byla použita pouze jednoduchá korelace Klincewiczovy metody s molekulovou hmotností a počtem atomů.

• 

  Kritické teploty

• 

  Kritické tlaky

• 

  Kritické objemy

Rovnice

Klincewicz publikoval dvě sady rovnic.^[6] První používá příspěvky 35 různých skupin. Tyto rovnice založené na skupinových příspěvcích poskytují o něco lepší výsledky než velmi jednoduché rovnice založené pouze na korelacích s molekulární váha a počet atomů.

Skupinové příspěvky založené na rovnicích

${ displaystyle T_ {c} , = , 45,40-0,77 * MW + 1,55 * T_ {b} + součet _ {j = 1} ^ {35} n_ {j} Delta _ {j}}$

${ displaystyle (MW / P_ {c}) ^ {1/2} , = , 0,348 + 0,0159 * MW + součet _ {j = 1} ^ {35} n_ {j} Delta _ {j}}$

${ displaystyle V_ {c} , = , 25,2 + 2,80 * MW + součet _ {j = 1} ^ {35} n_ {j} Delta _ {j}}$

Rovnice založené pouze na korelaci s molekulovou hmotností a počtem atomů

${ displaystyle T_ {c} , = , 50,2-0,16 * MW + 1,41 * T_ {b}}$

${ displaystyle (MW / P_ {c}) ^ {1/2} , = , 0,335 + 0,009 * MW + 0,019A}$

${ displaystyle V_ {c} , = , 20,1 + 0,88 * MW + 13,4 * A}$

s

Skupinové příspěvky

Skupina XCX se používá k zohlednění párové interakce halogenů připojených k jednomu uhlíku. Jeho příspěvek musí být přidán jednou pro dva halogeny, ale třikrát pro tři halogeny (interakce mezi halogeny 1 a 2, 1 a 3 a 2 a 3).

Ukázkové výpočty

Příklad výpočtu pro aceton se skupinovými příspěvky

	-CH3		> C = O (bez prstenců)
Vlastnictví	Počet skupin	Skupinová hodnota	Počet skupin	Skupinová hodnota	${ displaystyle sum n_ {j} Delta _ {j}}$	Odhadovaná hodnota	Jednotka
TC	2	-2.433	1	4.332	-0.534	510.4819*	K.
PC	2	0.026	1	-0.196	-0.144	45.69	bar
PROTIC	2	16.2	1	-6.7	25.7	213.524	cm3/ mol

* použitý normální bod varu T_b= 329,250 K.

Příklad výpočtu pro aceton pouze s molekulovou hmotností a počtem atomů

Použitá molekulová hmotnost: 58,080 ^G/_mol

Počet použitých atomů: 10

Pro srovnání, experimentální hodnoty pro Tc, Pc a Vc jsou 508,1 K, 47,0 bar a 209 cm³/ mol.^[3]

Reference