RÓWNOWAGI FAZOWE-POMIARY I MODELOWANIE
Urszula Domańska-Żelazna
Zakład Chemii Fizycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska, Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa
Pomiar}' równowag fazowych (ciecz-ciało stałe), (ciecz-ciecz) czy (ciecz-para) w układach dwu- lub trójskładnikowych substancji zapachowych [1], polimerów hiperrozgalęzionych [2], leków [3], czy cieczy jonowych (ILs) [4] z typowymi rozpuszczalnikami, takimi jak alkohole, woda, węglowodory alifatyczne i aromatyczne to podstawowe badania fizykochemiczne nowych materiałów. Badania takie wskazują na parametry procesu, wpływ temperatury i ciśnienia, w tym wysokich ciśnień. Analiza wyników oparta jest na oddziaływaniach międzycząsteczkowych, wpływie wielkości oraz polamości cząsteczek na równowagi fazowe. Prace te mają wielkie znaczenie i wpływ na rozwój Chemii nowych materiałów, w tym cieczy jonowych, substancji o szczególnych właściwościach asocjacyjnych i kompleksujących. Badania właściwości termodynamicznych i fizykochemicznych ILs i innych mają na celu zastosowanie do przyszłych technologicznych opracowań odsiarczania paliw' lub gazów. ILs są niezwykle popularne we współczesnych badaniach naukowych z możliwością zastosowań w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, elektrochemicznym, metalurgicznym, ochrony drewna, środków ochrony roślin i wielu innych. Ich właściwości fizykochemiczne ważne są z punktu widzenia nowych technologii i zastosowań w syntezie organicznej, elektrochemii, magazynowaniu energii oraz procesach ekstrakcji i rozdzielania. ILs są rozpuszczalnikami o bardzo niskiej prężności pary, rozpuszczalnikami o stosunkowo dużym przewodnictwie i dającymi w wy niku dysocjacji aniony o najniższej nukleofilowości. ILs znajdują szerokie zastosowanie w syntezie wielu substancji organicznych. Tego ty pu związki są od 18 lat przedmiotem naszych badań. Mieszaniny dwuskładnikowe (IL + węglowodory alifatyczne, lub węglowodory aromatyczne, lub alkohole, lub etery, lub woda) wykazują proste układy eutektyczne, lub układy eutektyczne z luką mieszalności w fazie ciekłej z górną krytyczną temperatura mieszalności. lub niemieszalność w fazie ciekłej lub wyjątkowo pełną mieszalność w fazie ciekłej. Tylko w niektórych układach tiocyjanianów cieczy imidazoliowych, pirydynowych,pyrolidyniowych i piperydyniowych z węglowodorami aromatycznymi wykryto dolną krytyczną temperaturę mieszalności [4). Opis matematyczny obejmuje korelacje równaniami na Gl:< oraz predykcję właściwości równaniami stanu. PC-SAFT [5], non-random hydrogen bonding (NRHB) [2], termodynamiczna teoria perturbacji [6], metodami udziałów grupowych, Mod. UNIFAC [1] oraz DISQUAC.
[1] U. Domańska. K. Paduszyński. Ż.K. Niszczona, J. Chcm. Thermodyn. 43 (2011) 28.
[2] U. Domańska. K. Paduszyński. Z. Żolek-Tryznowska, ! Chem. Thermodyn. 43 (2011) 167.
[3] U. Domańska. A. Pobudkowska. A. Pclczarska. (..Żukowski. Im. J. Pliarm. 403 (2011) 115.
[4] U. Domańska. M. Królikowska. M. Królikowski. Fluid Phase Equilib. 294 (2010) 72.
[5] U. Domańska, M. Zawadzki. K. Paduszy ński. M. Królikowski,! Phys. Chem. B 116 (2012) 8191.
16) K. Paduswński. U. Domańska. J. Phys. Chem. B 115 (2011) 12537.
55