حسین ایلوخانی

مایعات یونی به جهت فشار بخار پایین و پایداری بالا، آلودگی‌های زیست محیطی کمتری نسبت به سایر حلال‌ها دارند که دانشمندان این ترکیبات را جزء حلال‌های سبز طبقه‌بندی می‌کنند. اخیراً دسته جدیدی از مایعات یونی به دلیل هزینه ساخت کم، سمیت ناچیز و خواص انحلال‌پذیری مناسب، اهمیت زیادی در تحقیقات و نیز در صنعت پیدا کرده‌اند. در این رساله سه مورد از مایعات یونی پروتیک بر پایه آلکیل آمونیوم شامل، 2- هیدروکسی اتیل آمونیوم فرمات [2-HEAF]، 2- هیدروکسی اتیل آمونیوم استات[2-HEAA] و 2- هیدروکسی اتیل آمونیوم پروپیونات [2-HEAPr]، سنتز شدند. از طرفی، اطلاع از برهمکنش‌های مایعات یونی با مولکول‌های دیگر برای درک رفتار مایعات یونی در پروسه‌های مشابه لازم هستند، خواص ترمودینامیکی برای بررسی و توصیف رفتار مایعات یونی و همچنین سیستم‌های دوتایی از آن‌ها با ترکیبات دیگر مناسب هستند. از جمله این خواص ترمودینامیکی می‌توان به حجم مولی فزونی، سرعت صوت و ضریب شکست اشاره کرد. خواص اضافی و انحرافی ترمودینامیکی و آکوستیکی محلول‌ها به عوامل مختلفی مانند ساختار ترکیبات و اثرات آن، برهمکنش‌های بین اجزا مشابه و نامشابه وابسته می‌باشد و از بررسی این اثرات می‌توان به توضیح و توجیه برهمکنش‌ها و نوآرایی در اثر اختلاط رسید. ازآنجاکه اولین قدم برای طراحی هر یک از بخش‌های مختلف واحدهای صنعتی-شیمیایی، بررسی‌ انواع برهمکنش‌‌ها طی فرایندهای مختلف در واحدهای صنعتی‌ می‌باشد، این برهمکنش‌ها تحت تأثیر نیروهای دافعه برد کوتاه و جاذبه برد بلند مولکولی به‌اضافه اثراتی مانند قطبیت و سایر عوامل می‌باشند . در این پایان‌نامه، خواص فیزیکی مانند چگالی، ρ، سرعت صوت، u و ضریب شکست، n_D، در کل محدوده غلظتی برای مخلوط‌های دوتایی شامل مایع یونی پروتیک 2- هیدروکسی اتیل آمونیوم کربوکسیلات ها با منو اتانول آمین (EA)، 3-آمینو-1- پروپانول (AP)، 1-آمینو-2-پروپانول (MIPA) و 1- پروپانول (1-Pr)، در دماهای (15/298، 15/308 و 15/318) کلوین، اندازه‌گیری شد. از مقادیر تجربی بدست آمده، حجم مولی اضافی (V_m^E)، حجم مولی جزئی اضافی، (V ̅_(m,i)^E)، ضریب انبساط گرمایی، (α)، ضریب انبساط گرمایی اضافی، (α^E)، تغییرات آنتالپی مولی اضافی نسبت به فشار در دما و کسرمولی ثابت، (∂ (H_m^E)⁄∂p)_(T,x)، انحراف در سرعت صوت، (∆u)، انحراف در ضریب شکست، (∆n_D) و انحراف در تراکم‌پذیری هم‌انتروپی، (〖∆k〗_s)، محاسبه شدند. داده‌های محاسبه شده با استفاده از معادله ردلیچ – کیستر هم‌بستگی رضایت‌بخشی داشتند. در ادامه از دو مدل PFP ( Prigogine- Flory- Patterson) و ERAS (Extended Real Associated solution) برای پیش‌بینی حجم اضافی سیستم‌های مورد مطالعه استفاده شد.