Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice

Zuber, André

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3694

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Campo DC	Valor	Idioma
dc.contributor.advisor	Vladimir Ferreira Cabral	pt_BR
dc.contributor.author	Zuber, André	pt_BR
dc.date.accessioned	2018-04-17T17:39:59Z	-
dc.date.available	2018-04-17T17:39:59Z	-
dc.date.issued	2015	pt_BR
dc.identifier.uri	http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3694	-
dc.description.abstract	Many processes in the chemical industry use electrolyte solutions.	en
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher		pt_BR
dc.rights	openAccess	pt_BR
dc.subject	Água	pt_BR
dc.subject	Modelagem	pt_BR
dc.subject	Propriedades termodinâmicas	pt_BR
dc.subject	Álcool	pt_BR
dc.subject	Eletrólito	pt_BR
dc.subject	Equação de estado	pt_BR
dc.subject	Termodinâmica	pt_BR
dc.subject	Constante dielétrica	pt_BR
dc.subject	Físico-química	pt_BR
dc.subject	Computação paralela	pt_BR
dc.subject	Ajuste de parâmetros	pt_BR
dc.subject	Brasil.	pt_BR
dc.subject	Water	en
dc.subject	Alcohol	en
dc.subject	Electrolyte	en
dc.subject	Equation of state	en
dc.subject	Dielectric constant	en
dc.subject	Parallel computing	en
dc.subject	Brazil.	en
dc.title	Modelagem de propriedades termodinâmicas de sistemas eletrolíticos aquosos e não aquosos usando o modelo Q-electrolattice	pt_BR
dc.title.alternative	Modeling thermodynamic properties of aqueous and non-aqueous electrolytes solutions using the Q-electrolattice model	en
dc.type	doctoralThesis	pt_BR
dc.contributor.referee1	Marcelo Castier - UEM
dc.contributor.referee2	Frederico Wanderley Tavares - UFRJ
dc.contributor.referee3	Luiz Roberto Evangelista - UEM
dc.contributor.referee4	Marcos de Souza - UEM
dc.description.resumo	Diversos processos presentes na indústria química utilizam soluções eletrolíticas. Citam-se, como exemplos, a dessalinização da água do mar, a separação de soluções formadoras de azeótropos via destilação extrativa e a inibição da formação de hidratos de gases mediante adição de soluções salinas. A fim de projetar ou simular novos processos, a indústria necessita utilizar modelos robustos e confiáveis, capazes de calcular acuradamente diversas propriedades físicas e termodinâmicas, para distintas soluções eletrolíticas, em diferentes condições operacionais. Uma das alternativas mais apropriadas para isso está no emprego de equações de estado (EdEs) aplicadas a sistemas eletrolíticos. Essas equações são desenvolvidas levando-se em consideração diferentes princípios físicos e químicos, os quais estão relacionados com o comportamento altamente não ideal dessas soluções. Com isso, o desenvolvimento de novas equações e a modelagem de propriedades dessas soluções representam grandes desafios para diversos grupos de pesquisa. Baseado nisso, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma nova EdE denominada Q-electrolattice. O modelo considera o formalismo da energia de Helmholtz residual e é composto por três termos: o primeiro é referente à EdE Mattedi-Tavares-Castier, destinado a descrever as interações de curto alcance entre as espécies da solução; o segundo refere-se ao termo de Born, o qual permite a contabilização dos efeitos da solvatação dos íons; e o terceiro referente ao termo MSA (mean spherical approximation), responsável por contabilizar interações de longo alcance. O modelo Q-electrolattice utiliza somente dois parâmetros ajustáveis por íon para caracterizar as soluções eletrolíticas, sendo eles, o diâmetro iônico e a energia de interação entre o solvente e o íon. Analisam-se neste trabalho as capacidades correlativas e preditivas da equação de estado Q-electrolattice, considerando-se 78 diferentes soluções formadas por um sal em água, 16 em metanol e 10 em etanol. Além disso, investigam-se soluções eletrolíticas aquosas compostas por dois ou mais sais, incluindo também soluções sintéticas do Mar Morto. As propriedades termodinâmicas investigadas neste trabalho são: coeficiente de atividade médio iônico, densidade, pressão de vapor, coeficiente osmótico, volume molar aparente de sal e energia de Gibbs de solvatação de íons. De forma geral, os resultados obtidos com o modelo Q-electrolattice mostram-se muito satisfatórios e coerentes aos dados experimentais. Além disso, este trabalho apresenta um estudo referente à constante dielétrica de sistemas eletrolíticos e propõe uma nova equação empírica capaz de calcular o valor dessa propriedade para sistemas compostos por misturas de solventes e eletrólitos. O modelo correlaciona acuradamente a constante dielétrica da água em 35 diferentes soluções eletrolíticas, do metanol em 9 e do etanol em 3; além de predizer a constante dielétrica de 9 misturas binárias isentas de eletrólitos e de um sistema formado por água-metanol-NaCl. Ainda, o trabalho desenvolve e avalia duas estratégias de estimação usando computação paralela, as quais podem ser utilizadas com o intuito de reduzir o tempo na etapa de determinação dos parâmetros de equações de estado.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.initials	UEM	pt_BR
dc.subject.cnpq1	Engenharias	pt_BR
dc.publisher.local	Maringá, PR	pt_BR
dc.subject.cnpq2	Engenharia Química	pt_BR
Aparece nas coleções:	3.4 Tese - Ciências de Tecnologia (CTC)

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