题目
活度系数是指活度与浓度的比例系数。在电解质溶液中由于离子之间的相互作用,使电解质的总浓度不能代表其有效浓度,需要引进一个经验校正系数活度系数,以表示实际溶液与理想溶液的偏差。二元系统乙酸乙酯 (1)- 水 (2) 在 70℃ 时的 NRTL 方程参数 tau_(12)=0.03,tau_(21)=4.52;特性参数 alpha_(12)=0.2,求该温度下 x_(1)=0.4 时,gamma_(1) 及 gamma_(2) 各为多少?
活度系数是指活度与浓度的比例系数。在电解质溶液中由于离子之间的相互作用,使电解质的总浓度不能代表其有效浓度,需要引进一个经验校正系数活度系数,以表示实际溶液与理想溶液的偏差。二元系统乙酸乙酯 (1)- 水 (2) 在 70℃ 时的 NRTL 方程参数 $\tau_{12}=0.03$,$\tau_{21}=4.52$;特性参数 $\alpha_{12}=0.2$,求该温度下 $x_{1}=0.4$ 时,$\gamma_{1}$ 及 $\gamma_{2}$ 各为多少?
题目解答
答案
根据NRTL方程,首先计算 $ G_{12} = \exp(-0.2 \times 0.03) \approx 0.994 $,$ G_{21} = \exp(-0.2 \times 4.52) \approx 0.405 $。
\[
x_1 G_{12} + x_2 G_{21} = 0.4 \times 0.994 + 0.6 \times 0.405 = 0.6406
\]
\[
\ln \gamma_1 = \frac{0.6 \times 0.405}{0.6406} \left[ 0.03 - \frac{0.4 \times 0.03 \times 0.994 + 0.6 \times 4.52 \times 0.405}{0.6406} \right] \approx -0.648
\]
\[
\gamma_1 = e^{-0.648} \approx 0.523
\]
\[
\ln \gamma_2 = \frac{0.4 \times 0.994}{0.6406} \left[ 4.52 - \frac{0.4 \times 0.03 \times 0.994 + 0.6 \times 4.52 \times 0.405}{0.6406} \right] \approx 1.726
\]
\[
\gamma_2 = e^{1.726} \approx 5.63
\]
最终结果:
\[
\gamma_1 \approx 0.523, \quad \gamma_2 \approx 5.63
\]