Thermodynamic Modelling of Aqueous Sulfuric Acid

Tutkimustuotos

Tutkijat

Organisaatiot

Kuvaus

Rikkihappo on merkittävä kemikaali sekä teollisuuden että ympäristön suojelun kannalta, joten tarve yksinkertaiselle termodynaamiselle mallille on ilmeinen. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli luoda rikkihapon vesiliuokselle termodynaaminen malli, jossa käytettävien malliparametrien lukumäärä on kohtuullinen. Merkittävä seikka rikkihapon vesiliuoksen mallintamisessa on toisen dissosioitumisvakion, K2, arvo. Tässä väitöskirjassa havaittiin, että rikkihapon vesiliuos voidaan mallittaa yhtä hyvin usealla eri dissosioitumisvakion yhtälöllä. Syyksi paljastui bisulfaatti- (HSO4[-]) ja sulfaatti- (SO4[2–]) ionien välinen tasapaino, joka lisää termodynaamiseen kuvaukseen sisäisen riippuvuuden. Dissosioitumisvakion yhtälö on siksi otettava mukaan parametrien sovitukseen. Rikkihapon vesiliuos mallinnettiin Pitzerin yhtälön avulla. Sekä K2 -yhtälö että Pitzerin parametrit sovitettiin yhtä aikaa. Vaihtelemalla sovitukseen mukaan otettuja kokeellisia tuloksia ja parametrien lämpötilariippuvuutta havaittiin, että rikkihapon vesiliuoksen termo-dynaamiseen kuvaukseen lämpötila-alueella 0–170°C tarvitaan vain neljä Pitzerin parametria, joissa on yhteensä kahdeksan sovitettavaa termiä. Mallilla lasketut termodynaamiset ominaisuudet ovat sopusoinnussa sekä kirjallisuudesta löytyneiden että muilla moni-mutkaisemmilla Pitzer malleilla laskettujen arvojen kanssa. Lisäksi tutkittiin äskettäin kehitetyn NPL Pitzer yhtälön soveltuvuutta ja havaittiin, että sen avulla voidaan kuvata sekä aktiivisuuskerroin että osmoottinen kerroin laajalla lämpötila-alueella vain viidellä parametrilla aina 80p% rikkihappoon asti.

Yksityiskohdat

Julkaisun otsikon käännösRikkihappo-vesiliuoksen termodynaaminen mallinnus
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
Valvoja/neuvonantaja
Kustantaja
  • Aalto University
Painoksen ISBN978-952-60-6150-4
Sähköinen ISBN978-952-60-6151-1
TilaJulkaistu - 2015
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

  • termodynaamiset ominaisuudet, Pitzerin yhtälö, aktiivisuuskerroin, osmoottinen kerroin, sähkökemiallinen kenno

ID: 18167188