بررسي اثر طول زنجير آلكيلي و نوع آنيون بر روي ويژگي هاي ترموفيزيكي مايع هاي يوني با استفاده از دو نسخه از معادله هاي حالت SAFT

Investigation of the Effect of Alkyl Chain Length and Anion Type on the Thermo Physical Properties of the Ionic Liquids Using Two Versions of the SAFT Equation of State

در اين پژوهش رفتار فشار- حجم و برخي از ويژگي هاي ترموفيزيكي مرتبه دوم مانند ظرفيت گرمايي و سرعت صوت خانوادهاي از مايع هاي يوني با پايه ايميدازوليوم با استفاده از معادله هاي حالت SAFT محاسبه شد و اثر طول زنجيرآلكيلي و نوع آنيون بر روي اين ويژگي ها مورد ارزيابي قرار گرفت. دو نسخه از معادله حالت SAFTبراي محاسبه ويژگي هاي ترموفيزيكي مايع هاي يوني مورد استفاده قرار گرفت، يكي PC-SAFT و ديگري نسخه Heterosegmented SAFT كه هر دو نسخه توانايي خوبي در پيش بيني انرژي آزاد هلمهولتز و ويژگي هاي ترموفيزيكي مرتبه اول مانند رفتار فشار ـ حجم از خود نشان دادند،طوري كه ميزان انحراف داده هاي محاسباتي به دست آمده از اين معادله هاي حالت نسبت به داده هاي تجربي بين 0.5 تا 5 درصد مي باشد. اما در پيش بيني ويژگي هاي مرتبه دوم مانند ظرفيت گرمايي در حجم ثابت، ظرفيت گرمايي در فشار ثابت و سرعت صوت در مقايسه با داده هاي تجربي عملكرد دقيق و مناسبي ندارند و به جز در موارد اندكي ميزان خطا در مقايسه با داده هاي تجربي موجود بين 10 تا 60 درصد است. همچنين، اين معادله ها روند تغيير در ويژگي هاي ترموفيزيكي مرتبه دوم بر اثر تغيير طول زنجير آلكيلي يا نوع آنيون را به خوبي نشان نمي دهند.

In this study, the pressure-volume behavior and some of the second-order thermophysical properties such as heat capacity and speed of sound for a family of imidazolium-based ionic liquids using the SAFT Equation of States (EoSs) were calculated and the effect of alkyl chain length and anion type on these properties were investigated. Two version of SAFT EoSs were used for calculation of thermophysical properties of ionic liquids: 1. PC-SAFT 2. Heterosegmented SAFT, both of them have very good ability for the prediction of the Helmholtz free energy and first-order thermophysical properties such as pressure-volume behavior. But in the prediction of second order thermophysical properties such as heat capacity at constant volume, heat capacity at constant pressure and speed of sound, have not accurate and performance. Also, the equations do not show the process of change in alkyl chain length and anion type on the second order thermophysical properties well.