Dissertação
Coeficientes de atividade a diluição infinita aplicados ao estudo da poluição aquática
Coefficients of infinite dilution activity applied to the study of aquatic pollution
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Autor
Bernardes, Enildo Alves
Institución
Resumen
A correction to the modified UNTFAC model (GMEHLING et al. (1993)) is presented for the calculation of infinite dilution activity coefficient, for values above 100, common for hydrophobics Chemicals in water, that can present y® of the order of 108. Data of y® are specially important in environmental calculations, because distribution of long-lived Chemicals in the environment can be guessed knowing only two quantities: its vapor pressure and its infinite dilution activity coefficient. Also, for the design of separation equipments (for example, distillation columns and absorption towers) and for the removal of Chemical poluttants of diluted Solutions, the infinite diluition activity coefficients exactly provide big utility information, as it is the case of getting binary parameters for the model of the excess Gibbs energy for liquid phase.
In this work, a correction for the combinatorial part of the modified UNIFAC model (GMEHLING et al. (1993)) was achieved through the inclusion of hydrophobics parameters for selected groups, that were adjusted through experimental values of y® from the literature.
These parameters were introduced to take into account hydrophofics effects.
The model with the proposed correction was used to calculate/predict y°° for a number of chlorinated hydrocarbons (the most common contaminant found at hazardous waste sites), n-alkanes, ketones and esteres. The calculated values were compared with experimental data and with estimated data using original UNIFAC (FREDENSLUND et al. (1975)) and modified UNIFAC (GMEHLING et al. (1993)). Data of solubility in water for some chlorinated hydrocarbons were also calculated, using the model, and compared with experimental values.
The results gotten through the present model are in good accordance with the experimental data. The total mean relative deviation for mixtures of chlorinated hydrocarbons and water, n-alkanes and water, ketones and water, esteres and water were about 4,5% - 4,4% - 7,1% - 1,5% respectively and the total mean absolute deviation for data of solubility for chlorinated hydrocarbons was about 5 . 10"4. Dissertação (Mestrado) Uma correção ao modelo UNIFAC modificado (GMEHLING et al. (1993)) é apresentada para o cálculo do coeficiente de atividade a diluição infinita, y00, para valores acima de 100, comuns para substâncias hidrofóbicas em água, que podem apresentar y°° da ordem de 108. Dados de y°° são especialmente importantes em cálculos ambientais, pois a distribuição de substâncias químicas de “vida longa”, no ambiente, pode ser estimada conhecendo somente duas quantidades, sua pressão de vapor e seu coeficiente de atividade a diluição infinita. Também, para o projeto de equipamentos de separação (por exemplo, colunas de destilação e torres de absorção) e para a remoção de poluentes químicos de soluções diluídas, o coeficiente de atividade a diluição infinita, exatamente, proporciona informações de grande utilidade, como é o caso da obtenção de parâmetros binários para o modelo de energia de Gibbs de excesso, para a fase líquida.
Neste trabalho, uma correção para a parte combinatorial do modelo UNIFAC modificado (GMEHLING et al. (1993)) foi implementada através da inclusão de parâmetros hidrofóbicos para grupos selecionados, que foram ajustados tomando valores experimentais de y°° da literatura. Esses parâmetros foram introduzidos para levar em consideração efeitos hidrofóbicos.
O modelo com a correção proposta foi usado para predizer y°° para um número de hidrocarbonetos clorados (os contaminantes mais comuns encontrados em locais de resíduos perigosos), n-alcanos, cetonas e ésteres. Os valores calculados foram comparados com dados experimentais e com valores estimados usando UNIFAC original (FREDENSLUND et al. (1975)) e UNIFAC modificado (Gmehling et al. (1993)). Dados de solubilidade em água para alguns hidrocarbonetos clorados também foram calculados, usando o modelo, e comparados com valores experimentais.
Os resultados obtidos pelo modelo proposto estão em boa concordância com os dados experimentais. O desvio relativo médio global para as misturas de hidrocarbonetos clorados e água, n-alcanos e água, cetonas e água, ésteres e água foi de 4,5%, 4,4%, 7,1%, 1,5%, respectivamente, e o desvio médio absoluto global para dados de solubilidade para hidrocarbonetos clorados foi de 5. IO-4.