پايان نامه مطالعه ترموديناميكي مخلوط دوتايي الكتروليتي

پايان نامه مطالعه ترموديناميكي مخلوط دوتايي الكتروليتي

چكيده

در اين رساله ، مطالعه ترموديناميكي مخلوط دوتايي الكتروليتيNaCl(m₁)+LiCl(m₂)  در محيط آبي و در محدوده غلظتي 0.01 مول بر كيلوگرم تا حدود محلول هاي الكتروليتي اشباع شده ، بوسيله روش پتانسيومتري در دماي^oC  25 مورد بررسي قرار گرفت . انحراف از ايده آليته براي اين مخلوط دوتايي الكتروليتي با تعيين ضرايب ميانگين فعاليت  NaCl(m₁)در يك سل گالواني بدون اتصال مايع و با استفاده از يك الكترود يون گزين آمونيوم (Na⁺ ISE) با غشاء پليمري حاوي آيونوفور سديم  )( بهمراه يك الكترودAg/AgCl  مورد بررسي قرار گرفت. اين بررسي با مدل سازي اين سيستم الكتروليتي بر اساس مدل نيمه تجربي برهمكنش يوني Pitzer، با جمع آوري و ثبت رايانه اي داده هاي پتانسيومتري براي چهار سري مخلوط الكتروليتي اين نمك ها (با كسر هاي مولالي : , 10, 50, 100 1r =m₁/m₂ =) در در قدرت هاي يوني يكسان  الكتروليتي  قدرت هاي يوني يكسان انجام گرفت.  بدين ترتيب با تطابق داده هاي پتانسيومتري و مدل نظري و با استفاده از روش نموداري Pitzer و همچنين با بهره گيري از روش محاسباتي تكرار، پارامترهاي مختلف مربوط به ضرايب ويريال ببراي هر سي باشد.بوط به رقت هاي بالاتر ، د ، نتايج حاصله و روش ارائه شده با در نظر گرفتن گزينش پذيري اين نوع الكترود ها وسرراي برهمكنش هاي يوني دوتايي و سه تايي (,  و) براي نمك خالص NaCl و بويژه پارامترهاي مختلف مخلوط الكتروليتي مورد نظر براي بر همكنش هاي يوني دوتايي (θ_Na,Li) و سه تايي )  (Ψ_Na,Li,Clبدست آمد. نتايج پتانسيومتري بدست آمده به خوبي با نتايج مشابه محاسباتي كه براساس روش هاي فشار بخار (توسط Pitzer و همكاران) و نتايج حاصله از روش رطوبت سنجي (كه توسط   Guendouziو همكاران) گزارش شده است ، توافق دارد. با توجه به اين نكته كه استفاده از اين نوع الكترودها براي مطالعه تجربي چنين سيستم هاي حاوي مخلوط الكتروليتي فقط در اين آزمايشگاه انجام گرفته است ، نتايج حاصله و روش الكتروشيميايي ارائه شده با اين نوع الكترود ها در بررسي ترموديناميكي چنين مخلوط هاي الكتروليتي كه داراي مزايايي چون سرعت اندازه گيري بالا و امكان دستيابي به نتايج مربوط به رقت هاي زيادتر را دربرميگيرد ، ميتواند بعنوان يك روش قابل توجه در بررسي ترموديناميكي مخلوط هاي الكتروليتي قلمداد گردد..حاصله از روه حاصله از روش هاي جيي

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.