液體混合物表面張力數(shù)據(jù)是過程和理論研究所必需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對于液體混合物表面張力測定、關(guān)聯(lián)和推算已成為化工和理論研究的重要課題。下面分享液體混合物表面張力計(jì)算公式。

UNIFAC模型

UNIFAC功能基團(tuán)活度系數(shù)模型是UNIQUAC(Universal Quassi-Chemical)模型基團(tuán)化的結(jié)果。UNIQUAC模型是Abrams和Pranusniz在1975年根據(jù)液體胞腔理論、Guggenhein的似化學(xué)方程(quasi-chemical equation)并結(jié)合Wilson局部組成概念發(fā)展而成。它是基團(tuán)貢獻(xiàn)法的成就之一，它的基本思想是把混合物種組分的活度系數(shù)與組分之間的能量相互作用參數(shù)聯(lián)系起來，當(dāng)使用這些參數(shù)推算在遠(yuǎn)離臨街條件下非電解質(zhì)液體混合物的活度系數(shù)時(shí)，除系統(tǒng)溫度和壓力外僅需知道混合物中各組分的分子結(jié)構(gòu)和必要的集團(tuán)參數(shù)，并不需要有關(guān)聯(lián)特定的混合物的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

Butler方程

大多數(shù)關(guān)于液體混合物表面張力的描述都是建立在將液體表面層看作是一個氣液相之間的獨(dú)立的體系的假設(shè)之上的，基于這一假設(shè)，結(jié)合經(jīng)典熱力學(xué)理論，可導(dǎo)出關(guān)于液體混合物表面張力的計(jì)算公式Bulter首先于1932年從熱力學(xué)理論出發(fā)，導(dǎo)出液體混合物表面張力的理論公式：

式中σm代表液體混合物表面張力，σi是純組分i的表面張力，Ai和分別為組分的摩爾表面積，和分別是組分表面相和體相中的活度，R為氣體常數(shù)，T是體系的絕對溫度，N為體系的組分?jǐn)?shù)。為了使UNIFAC模型與Buttler方程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)UNIFAC基團(tuán)貢獻(xiàn)法對液體混合物表面張力的推算，本文利用兩個基本假設(shè)：

式中Vi是純組分i的液體摩爾體積，N為Avogadro常數(shù)(6.023×1023)。

從假設(shè)(1)可得到如下方程組：

計(jì)算結(jié)果顯示采用此方法對液液體系的表面張力的推算改進(jìn)不明顯。誤差原因：1)偏摩爾表面積;2)數(shù)據(jù)來源使用的是通過氣液數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸參數(shù)，如果采用寫體混合物表面張力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸效果會好;3)計(jì)算的體系較少。