МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ В СИСТЕМЕ LiCl – H2O В РАМКАХ МОДЕЛИ ПИТЦЕРА
Аннотация
В статье приведены результаты термодинамического моделирования системы LiCl – H2O. Для описания термодинамических свойств водных растворов электролита наиболее широко используется модель Питцера. Модельные уравнения просты и содержат небольшое количество переменных параметров, имеющих определенный физический смысл. Это линейные комбинации вириальных коэффициентов в разложении избыточной свободной энергии Гиббса раствора по числу молей ионов. Выведены уравнения для расчета среднего ионного коэффициента активности для компонента системы LiCl и осмотического коэффициента воды. Рассчитаны энергетические параметры модели с учетом опытных данных по осмотическому коэффициенту воды Ф от состава раствора при 25 °С и от температуры для системы LiCl – H2O. Для проверки адекватности модели Питцера была решена обратная задача, то есть были рассчитаны значения осмотического коэффициента воды и среднего ионного коэффициента от состава раствора. Вычисленные значения хорошо согласуются с экспериментальными данными. Определены значения стандартных энергий Гиббса образования кристаллогидратов LiCl×H2O, LiCl×2H2O. Построена двойная фазовая диаграмма LiCl – H2O. На расчетной диаграмме имеется эвтектическая точка с координатами 25,3 мас. % LiCl, t = -80 °C и две перитектики – 48,2 мас. % LiCl, t = 50 °C; 56,5 мас. % LiCl, t = 102 °C. Произведен расчет избыточных парциальных молярных энтальпий и энтропий компонентов раствора. Как следует из полученных данных, водные растворы хлорида лития образуются с поглощением тепла, система стабилизируется за счет увеличения энтропии. Раствор испытывает положительные отклонения от идеальности.
Для цитирования:
Працкова С.Е. Моделирование термодинамических свойств и фазовых равновесий в системе LiCl – H2O в рамках модели питцера.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 3. С. 21-25
Литература
Monnin C., Dubois M., Papaiconomou N., Simonin J.P. Thermodynamics of the LiCl + H2O System. Chem. Eng. Data. 2002. V. 47. No. 6. P. 1331–1336. DOI: 10.1021/je0200618.
Simonin J.P., Blum L., Turq P. Real ionic solutions in the Mean Spherical Approximation. 1. Simple salts in the primitive mod-el. Phys. Chem. 1996. V. 100. P. 7704–7709. DOI: 10.1021/jp953567o.
Simonin J.P. Real ionic solutions in the Mean Spherical Approximation. 2. Pure strong electrolytes up to very high concentrations and mixtures, in the primitive model. Phys. Chem. 1997. V. 101. P. 4313–4320.
Simonin J.P., Bernard O., Blum L. Real ionic solutions in the Mean Spherical Approximation. 3. Osmotic and activity coeffi-cients for associating electrolytes in the primitive model. Phys. Chem. 1998. V. 102. P. 4411–4417.
Cohen-Adad R., Lorimer J.W. Solubility of LiCl in water. In Solubility Data Series. 1991.Pratskova S.E. Phase diagrams and modeling of the thermodynamic properties of the H2O-KOH-KCl system. Vest. Bashkir. Univ. 2017. V. 22. N 3. P. 713–716. (in Russian).
Pratskova S.E. Modeling of the thermodynamic properties of the H2O-LiOH system by the Pitzer method. Nauch. Vedom. Bel-gorod. Gos. Univ. Ser.: Estesstv. Nauki. 2017. V. 267. N 18. Iss. 40. P. 11–14. (in Russian).
Semiokhin I.A. Physical Chemistry. M.: MSU. 2001. 272 p. (in Russian).
