Ein thermodynamisches Modell zur Beschreibung von Mischungen aus assoziierenden strukturellen Isomeren

Description

Durch die Rohstoffwende rücken vermehrt bio-basierte Produkte in den Fokus der
Industrie. Allerdings beinhalten solche Produkte vermehrt strukturelle assoziierende
Isomere, die getrennt werden müssen. Hierzu ist die Kenntnis der
Phasengleichgewichte entscheidend. Eine experimentelle Bestimmung der
Phasengleichgewichte stellt eine besondere Herausforderung dar, da diese nicht in
hoher Reinheit verfügbar sind. Die Vorhersage von Phasengleichgewichten
verschiedener assoziierender Isomere mit einem thermodynamischen Modell ist daher
erstrebenswert.
Die Lattice Cluster Theory (LCT) [1] ermöglicht es die Struktur der Isomere bei der
Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften miteinzubeziehen. Für
assoziierender Isomere ist auch die Betrachtung der funktionellen Gruppen
ausschlaggebend. In vorherigen Arbeiten wurde ein chemischer Ansatz analog zum
Chemical Association Lattice Model [2] zur Modellierung der Assoziation in die LCT
eingebaut. Die hier auftretenden Assoziatverteilungen werden mit Methoden der
kontinuierlichen Thermodynamik [3] beschrieben.
In dieser Arbeit wird die Erweiterung des Modells auf Kreuzassoziationen vorgestellt.
Diese wird mittels einer multivariablen Verteilung, über Größe, Verzweigungsgrad und
Molekülreihenfolge ermöglicht. Durch die vollständige Beschreibung der
Assoziatstrukturen wird auch die Positionen der funktionellen Gruppen berücksichtigt.
Das Modell wird zur Vorhersage von Flüssig-Flüssig-Phasengleichgewichte von
Mischungen mit mehreren Alkoholen angewendet.

Period	25 Sept 2023
Event title	Thermodynamik Kolloquium 2023
Event type	Conference
Location	Garbsen, Germany, Lower SaxonyShow on map
Degree of Recognition	International