溶解度参数法计算超临界流体的溶解度

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1、万方数据第36卷第2期2008年2月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．36NO．2Feb．2008溶解度参数法计算超临界流体的溶解度王伟彬，银建中，张礼鸣(大连理工大学化工学院，辽宁大连116012)摘要：溶质在超临界流体中的溶解度计算方法有热力学模型和经验公式2种，其中经验公式法形式简单，精度接近甚至高于热力学模型，应用广泛。以往的经验公式多用超临界流体密度来关联溶解度，文中选择以溶解度参数为变量，用3个与温度无关的可调参数，建立了超临界流体溶解度计算的经验公式

2、。计算的11种固体在超临界c02、乙烷和乙烯中溶解度与实验数据的平均相对误差在10％左右。与密度相比，溶剂与溶质的溶解度参数差更能直观地反映出超临界流体对物质的溶解能力，且具有明确的理论基础，应该引起足够的重视和推广。关键词：超临界流体；溶解度；溶解度参数；经验公式中图分类号：O642．4；O645．12文献标识码：A文章编号：1005-9954(2008)02-0037-05SolubilityparametermethodforsupercriticalfluidssolubiHtycalcu

3、lationsWANGWei-bin，YINJian-zhong，ZHANGLi-ming(SchoolofChemicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116012，LiaoningProvince，China)Abstract：ThermodynamicmodelandempirieMformulaareoftenusedinthecalculationofsolutesolubifityinsupercriticalfluids

4、．Empiricalformulaiswidelyusedduetoitssimpleformandlowen'or，andevensuperiortothermodynamicmodel．Density—dependentempiricMformulaisdevelopedintomanyforms．Thesolubilityparameter—dependentempificMformulawagestablishedwiththreetemperatureindependentparamet

5、ers．Thesolubilitiesof1kindsofsolidinsupercriticalC02，ethaneandethylenewereeMculatedwiththismethod．Theaveragerelativedeviationisabout10％fromexperimentaldata．Compared埘tlldensity．thedifferencebetweensolubilityparameterofsolventandsolutecanreflectthesolub

6、ilitydirectly，thusmoreattentionshouldbepaidtosolubilityparameter．Keywords：supercriticalfluid；sohbility；solubilityparameter；empiricalformula绿色化学是可持续发展的基础，绿色溶剂被认为是绿色化学的前提。目前的绿色溶剂包括：超临界流体(SCF)、室温离子液体(RTIL)、二氧化碳膨胀液体(CO：XL)。超临界二氧化碳(SCCO：)以及超临界水(scw)是最具发展前途

7、的超临界流体。近几十年来，随着理论研究的完善、实验技术的进步以及许多成功案例的出现，超临界流体科学技术得到了长足的发展，应用领域也越来越宽泛。在非常规条件下的化学反应、生物工程、环境工程、材料、半导体、微电子等领域均展现出良好的开发前景⋯。物质溶解度是SCF的一个热点。因实验的局限性和困难，合适的SCF溶解度计算显得更重要。目前，主要计算方法有模型法和经验法。用P．R方程只考虑1个二元相互作用参数计算有机物在SCCO：的溶解度可获得理想结果【2J，但计算固体在SCF溶解度时，因临界参数、饱和蒸汽压

8、等数据缺乏，且相异分子间还要考虑混合规则，限制了方程的应用。经验法直观简便，在实验范围内精度高，关联溶解度数据很有效。1溶质在SCF中的溶解度计算1．1密度关联式计算固体溶解度通常SCF的溶解能力与密度相关，而密度可借助温度和压力进行调控。密度关联式见表1，以Chrastil公式M1最有影响，两边取自然对数有InY=klnPL+∥r+b(1)式中，a=AH／R，b=hl(M^+kMB)一kInMB+q，k作者简介：王伟彬(1982一)，男，硕士，研究方向为超临界流体科学与技术；银建