Модели локального состава
Модели локального состава — математические модели, описывающие уравнения состояния жидкостей. Основаны на расчёте коэффициентов активности веществ на основе представлений о локальном (молекулярном) составе растворов. ОписаниеВ моделях локального состава принимается, что бинарные растворы имеют неоднородную кластерную структуру: молекулы одного из компонентов могут концентрироваться вокруг молекул второго, и локальный (микроскопический) состав раствора отличается от среднего состава всего объёма смеси. Это связано с тем, что для компонентов i {displaystyle {mathsf {i}}} и j {displaystyle {mathsf {j}}} энергия взаимодействия g E {displaystyle {mathsf {g^{E}}}} одноимённых молекул i − i {displaystyle {mathsf {i-i}}} и j − j {displaystyle {mathsf {j-j}}} отличается от энергии взаимодействия разноимённых молекул i − j {displaystyle {mathsf {i-j}}} . В итоге локальный состав раствора можно описать формулой: ∑ j = 1 n x j i = 1 {displaystyle {mathsf {sum _{j=1}^{n}x_{j i}=1}}}где x j i {displaystyle {mathsf {x_{ji}}}} — доля молекул j в ближайшем окружении молекулы i. Соотношение локальных и средних концентраций молекул i и j определяется распределением типа больцмановского: x j i x i i = x j x j ⋅ e − C j i R T {displaystyle {mathsf {{frac {x_{j i}}{x_{i i}}}={frac {x_{j}}{x_{j}}}cdot e^{-{frac {C_{j i}}{RT}}}}}}где параметр C j i {displaystyle {mathsf {C_{j i}}}} характеризует разность между энергиями взаимодействия молекул i − i {displaystyle {mathsf {i-i}}} и i − j {displaystyle {mathsf {i-j}}} . Значения C j i {displaystyle {mathsf {C_{j i}}}} являются полуэмпирическими и оцениваются экспериментальным путём по термодинамическим данным. Модели локального состава основываются на молекулярных моделях растворов, что позволяет им достаточно точно описывать свойства бинарных, сильно неидеальных систем в неизотермических условиях, причём данные модели легко расширяются на многокомпонентные системы. ПрименениеМодели локального состава применяются для расчёта свойств сильно неидеальных систем и используются в моделировании технологических процессов. Применение нашли следующие модели локального состава:
|