پایان نامه مطالعه ترمودینامیکی مخلوط دوتایی الکترولیتی

پایان نامه مطالعه ترمودینامیکی مخلوط دوتایی الکترولیتی

چکیده

در این رساله ، مطالعه ترمودینامیکی مخلوط دوتایی الکترولیتیNaCl(m₁)+LiCl(m₂)  در محیط آبی و در محدوده غلظتی 0.01 مول بر کیلوگرم تا حدود محلول های الکترولیتی اشباع شده ، بوسیله روش پتانسیومتری در دمای^oC  25 مورد بررسی قرار گرفت . انحراف از ایده آلیته برای این مخلوط دوتایی الکترولیتی با تعیین ضرایب میانگین فعالیت  NaCl(m₁)در یک سل گالوانی بدون اتصال مایع و با استفاده از یک الکترود یون گزین آمونیوم (Na⁺ ISE) با غشاء پلیمری حاوی آیونوفور سدیم  )( بهمراه یک الکترودAg/AgCl  مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی با مدل سازی این سیستم الکترولیتی بر اساس مدل نیمه تجربی برهمکنش یونی Pitzer، با جمع آوری و ثبت رایانه ای داده های پتانسیومتری برای چهار سری مخلوط الکترولیتی این نمک ها (با کسر های مولالی : , 10, 50, 100 1r =m₁/m₂ =) در در قدرت های یونی یکسان  الکترولیتی  قدرت های یونی یکسان انجام گرفت.  بدین ترتیب با تطابق داده های پتانسیومتری و مدل نظری و با استفاده از روش نموداری Pitzer و همچنین با بهره گیری از روش محاسباتی تکرار، پارامترهای مختلف مربوط به ضرایب ویریال ببرای هر سی باشد.بوط به رقت های بالاتر ، د ، نتایج حاصله و روش ارائه شده با در نظر گرفتن گزینش پذیری این نوع الکترود ها وسررای برهمکنش های یونی دوتایی و سه تایی (,  و) برای نمک خالص NaCl و بویژه پارامترهای مختلف مخلوط الکترولیتی مورد نظر برای بر همکنش های یونی دوتایی (θ_Na,Li) و سه تایی )  (Ψ_Na,Li,Clبدست آمد. نتایج پتانسیومتری بدست آمده به خوبی با نتایج مشابه محاسباتی که براساس روش های فشار بخار (توسط Pitzer و همکاران) و نتایج حاصله از روش رطوبت سنجی (که توسط   Guendouziو همکاران) گزارش شده است ، توافق دارد. با توجه به این نکته که استفاده از این نوع الکترودها برای مطالعه تجربی چنین سیستم های حاوی مخلوط الکترولیتی فقط در این آزمایشگاه انجام گرفته است ، نتایج حاصله و روش الکتروشیمیایی ارائه شده با این نوع الکترود ها در بررسی ترمودینامیکی چنین مخلوط های الکترولیتی که دارای مزایایی چون سرعت اندازه گیری بالا و امکان دستیابی به نتایج مربوط به رقت های زیادتر را دربرمیگیرد ، میتواند بعنوان یک روش قابل توجه در بررسی ترمودینامیکی مخلوط های الکترولیتی قلمداد گردد..حاصله از روه حاصله از روش های جیی

Abstract

This work reports the results of the thermodynamic investigation of the aqueous mixed electrolyte NaCl(m₁)+LiCl(m₂) system, over the molality ranging from 0.01 m/kg and close to  the saturated electrolyte system, using potentiometric method at 25 ºC. The deviation from ideality for this mixed electrolyte system was investigated by the determination of NaCl(m₁) mean activity coefficients in this ternary (NaCl(m₁)+LiCl(m₂)/H₂O) electrolyte system using a galvanic cell without a liquid junction, combining a solvent polymeric ammonium ion-selective electrode (Na⁺ ISE) containing of()  as ionophore, with an Ag/AgCl electrode. The electrolyte system was modeled on the base of the Pitzer semi-empirical ion-interaction model and the PC collected potentiometric data for the four series of the investigated mixed electrolyte systems (each characterized by one of the molal ratio: r = m₁/m₂ = 25, 50, 75, 100) in similar ionic strengths. As a result, from the fit of the experimental potentiometric data with those of the theoretical model, and also on the base of the Pitzer graphical method along with a computational iteration procedure, the different parameters of virial coefficients for two and three ion particles interactions (,  and ) for the pure NaCl salt, and particularly the different two (θ_Na,Li) and three (Ψ_Na,Li,Cl) ion particles interaction parameters  for the mixed electrolyte systems were determined. The obtained potentiometric results agree well with the reported data obtained from the calculated vapor pressure based method (Pitzer et al.) and also those obtained by hygrometric method (Guendouzi et al.), for this mixed electrolyte system. In view of the fact that such type of electrode was only used in this laboratory for the experimental investigation of such mixed electrolyte systems (Deyhimi et al.), the presented electrochemical method, with its rapidity and its possibility of measurement in more diluted molal region, could be considered as an attractive alternative approach for the thermodynamic investigation of such mixed electrolyte system.