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$a El modelado de coeficientes de actividad en soluciones en las que la asociación está presente, como en el caso de soluciones acuosas, constituye un problema difícil, particularmente para mezclas asimétricas de componentes de asociación y componentes no polares. Los modelos termodinámicos tradicionales, como UNIFAC, ASOG, UNIQUAC, NRTL, etc. no son capaces de representar adecuadamente las propiedades de solución en todo el rango de concentraciones. En este trabajo se desarrolla un nuevo modelo para describir los coeficientes de actividad de soluciones asociadas. El modelo se basa en la ecuación a contribución grupal UNIFAC y en la teoría estadística de Wertheim para fluídos con fuerzas atractivas altamente direccionadas. La expresión para el coeficiente de actividad contiene tres términos: los términos combinatorial y residual de UNIFAC, que cuantifican lo no-idealidad de la solución debida a las diferencias en tamaño y forma de las moléculas (contribución entrópica) y a las interacciones físicas entre diferentes especies químicas (contribución entálpica); el nuevo término de asociación, derivado de la teoría de Wertheim, cuantifica los efectos asociativos que provienen de las interacciones químicas, como los enlaces puente hidrógeno. El término de asociación es también a contribución grupal e incluye dos constantes para cada grupo de asociación: energía y volumen de asociación. La definición de un único grupo hidroxilo de asociación para representar el enlace puente hidrógeno en agua y alcoholes, simplifica notoriamente la extensión del modelo a mezclas multicomponentes. Este modelo presenta una importante ventaja comparado con los enfoques tradicionales basados en la teoría química: representa la asociación como una función de la fracción molar de moléculas de asociación no enlazadas; por esta razón no es necesario establecer a priori ninguna hipótesis respecto al grado de i-merización en la solución. La teoría reproduce bien los coeficientes de actividad de componentes de asociación e inertes en mezclas binarias y ternarias, en condiciones de equilibro líquido-vapor y líquido-líquido. Para la verificación del modelo se seleccionaron datos experimentales de sistemas que contienen agua, etanol y hexano por la abundatne información experimental disponible en la literatura para el rango completo de composiciones. Los datos precisos de Roddy y Coleman (1981) para soluciones diluídas de etanol en agua - hexano fueron de gran utilidad. Los resultados son satisfactorios; el modelo es capaz de dar una buena representación de los datos experimentales en todo el rango de concentraciones, incluyendo la región de dilución infinita. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: Distinguido - 9 (nueve) Fecha: 1/9/97 |
