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1、第22卷第1期Vol.22No.12007年3月Mar.2007【综述】对应态基团贡献法的应用现状吴家全,李海华,衣守志(天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津300457)摘要:对一物性估算方法——对应态基团贡献法(CorrespondingStateGroupContribution,简称CSGC)进行了阐述.包括基团贡献法的原理、对应态基团贡献法的提出和应用现状,并指出了CSGS的研究发展方向.关键词:基团贡献;物性估算;CSGC方程中图分类号:TQ013.1文献标识码:A文章编号:1672-6510(2007)01-0083-04ApplicationStatusof
2、CorrespondingStateGroupContributionMethodWUJia-quan,LIHai-hua,YIShou-zhi(CollegeofMaterialScienceandChemicalEngineering,TianjinUniversityofScience&Technology,Tianjin300457,China)Abstract:Apropertiesestimationmethod(CorrespondingStateGroupContribution—CSGCmethod)isexpatiatedincludingtheprinci
3、pleofgroupcontribution,theproposedbasementandapplicationstatusofCSGSmethod.Atthesametime,thedevelopmenttrendofthismethodisdiscussed.Keywords:groupcontribution;estimationofproperties;CSGCequation基础物性和热化学性质是重要的物性数据,在预测气体的扩散系数、表面活性剂亲水亲油平衡值[9]物质状态计算、化工过程模拟和产品设计中有着广(HLB值),以及液体的黏度等.泛应用.对于有机化合物,已有大
4、量的实测数据源,但基团贡献法的原理是把纯物质和化合物的物性与工业和研究所涉及到的物质种类相比,仍很不充看成是构成它们的基团对物性贡献的加和.运用热分,而且有些物质的物性很难通过实验测得.如果能力学原理,推演出各种基团的贡献与物质物性之间采用适合的估算方法,则既省时又节约资源.因此,物的关联式;利用已有的大量实测数据进行拟合,得到性估算是必要的,是值得关注的.关联式中的基团参数及其他关联常数;然后用所得到的有限个基团参数与关联的数学模型来估算大量1基团贡献法的原理及应用纯物质及混合物的物性.基团贡献法是近些年发展起来的估算方法,该2CSGC估算方程的提出与应用现状法适用范围广,预
5、测性强,可用数量有限的基团参数[1]估算大量化合物及混合物的物性.基团贡献法目前2.1对应态基团贡献法的提出已广泛应用于各种物性的估算.预测精度比较高的马沛生等人将对应态原理与基团贡献法相结合,有:物质热容的估算,物质临界性质、沸点与熔点的估引入虚拟临界性质的概念,提出对应态基团贡献法[2][3]算,物质生成热的估算,相平衡数据的预测,液体(CorrespondingStatewithGroupContribution,简称[4][5][6,7][10]表面张力的估算以及气化热和偏心因子、烃CSGC法).CSGC法的基本思想是用基团贡献法计[8]类物质的正辛醇-水分配系数的推算
6、等.另外还可算物质的虚拟临界性质,并用来代替对应状态法中所收稿日期:2006-11-03基金项目:国家自然科学基金资助项目(20676101)作者简介:吴家全(1972—),男,天津人,内聘副教授,博士.·84·天津科技大学学报第22卷第1期需的物质临界性质,构成物性估算方程,以解决那些难态法很难精确估算蒸发焓,而CSGC-MHW方程给出获得临界数据的物质物性的预测问题.这种方法既有了满足工程要求的估算精度,总平均误差为5.71%.对应状态法简单准确的优点,又有基团贡献法广泛的(3)对应态基团贡献法估算有机物蒸发焓对应预测能力,可用于构造各种物性的估算方程.态Riedel式如下
7、:2.2CSGC估算方程的应用现状⎛⎞lnpcΔ=HR1.093T⎜⎟T2.2.1估算物质蒸发焓Vbcbr⎝⎠0.930−Tbr(1)CSGC-HW方程∗*引入拟临界温度T和拟临界压力p,代替式中cc对应态基团贡献法可用于构造各种物性的估算临界温度T和临界压力p.即可得到对应态基团贡献cc方程,李平等人将这种方法用于物质蒸发焓的估算,提[13]法估算蒸发焓的公式:出一个与Watson公式相近的不同温度下物质蒸发焓∗[11]∗⎛⎞lnpc估算方程——CSGC-HW方程,其形式如下:Δ=HRVb