非隨機雙液體模型

非隨機雙液體模型(英語:Non-Random Two-Liquid Model[1]),簡稱NRTL模型,是一個描述化合物活性係數)與液相莫耳分率)關係的活性係數模型。經常被應用於化學工程領域以進行相平衡計算。NRTL模型概念是基於威爾遜假說,即分子周圍的局部濃度與整體濃度不同;不同的原因在於中心分子和同種分子的相互作用能量()與和異種分子者()不同。此能量差也在局部層面引入非隨機性。NRTL模型屬於所謂的局部組成模型。其他的這類模型有威爾遜模型、UNIQUAC英语UNIQUAC模型以及官能基貢獻模型UNIFAC英语UNIFAC等。由於假設分子與分子周圍局部組成無關,因此當這類局部組成模型被應用在單一真實混合物流體時,在熱力學上並不一致。前述的假設已被Flemr於1976年證實為非真實的了[2]。不過,當應用在假設雙液體模型時是一致的[3]

不同壓力下,以NRTL模型擬合氯仿甲醇混合物的汽液平衡關係。

推導编辑

如Wilson(1964年)、Renon與Prausnitz(1968年)等人從局部組成理論出發[4],但與Wilson等人使用弗洛里-哈金斯(Flory-Huggins)體積表示式不同,NRTL模型假設局部組成如下:

 

其中包含新的「非隨機性」參數α。過剩吉布斯能則可由下式表示:

 .

與Wilson方程式不同,NRTL模型可以預測部份混溶的混合物。

參考文獻编辑

  1. ^ Renon H., Prausnitz J. M., "Local Compositions in Thermodynamic Excess Functions for Liquid Mixtures", AIChE J., 14(1), S.135–144, 1968
  2. ^ McDermott (Fluid Phase Equilibrium 1(1977)33) and Flemr (Coll. Czech. Chem.Comm., 41 (1976) 3347)
  3. ^ Hu, Y.; Azevedo, E.G.; Prausnitz, J.M. The molecular basis for local compositions in liquid mixture models. Fluid Phase Equilibria. 1983, 13: 351–360 [2019-12-13]. doi:10.1016/0378-3812(83)80106-X. (原始内容存档于2019-12-13). 
  4. ^ Renon, Henri; Prausnitz, J. M. Local compositions in thermodynamic excess functions for liquid mixtures. AIChE Journal. 1968, 14 (1): 135–144. ISSN 1547-5905. doi:10.1002/aic.690140124 (英语).