非随机双液体模型

✍ dations ◷ 2025-04-07 00:10:06 #物理化学,热力学模型,状态方程式,工程热力学

非随机双液体模型(英语:Non-Random Two-Liquid Model),简称NRTL模型,是一个描述化合物活性系数( γ i {\displaystyle \gamma _{i}} )与液相莫耳分率( x i {\displaystyle x_{i}} )关系的活性系数模型。经常被应用于化学工程领域以进行相平衡计算。NRTL模型概念是基于威尔逊假说,即分子周围的局部浓度与整体浓度不同;不同的原因在于中心分子和同种分子的相互作用能量( U i i {\displaystyle U_{ii}} )与和异种分子者( U i j {\displaystyle U_{ij}} )不同。此能量差也在局部层面引入非随机性。NRTL模型属于所谓的局部组成模型。其他的这类模型有威尔逊模型、UNIQUAC(英语:UNIQUAC)模型以及官能基贡献模型UNIFAC(英语:UNIFAC)等。由于假设分子 i {\displaystyle i} 与分子 j {\displaystyle j} 周围局部组成无关,因此当这类局部组成模型被应用在单一真实混合物流体时,在热力学上并不一致。前述的假设已被Flemr于1976年证实为非真实的了。不过,当应用在假设双液体模型时是一致的。

如Wilson(1964年)、Renon与Prausnitz(1968年)等人从局部组成理论出发,但与Wilson等人使用弗洛里-哈金斯(Flory-Huggins)体积表示式不同,NRTL模型假设局部组成如下:

其中包含新的“非随机性”参数α。过剩吉布斯能则可由下式表示:

与Wilson方程式不同,NRTL模型可以预测部分混溶的混合物。

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