DOI: https://doi.org/10.1039/d5ra00908a
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40463333
تاريخ النشر: 2025-01-01
المؤلف: Brecht Dewulf وآخرون
الموضوع الرئيسي: كيمياء العناصر المشعة ومعالجتها
نقاش
في هذا القسم، تم حساب الثوابت العازلة لجليكول الإيثيلين (EG) ومخلوطاته مع الماء باستخدام إطار عمل إلكتروليت المذيب المختلط OLI Studio V11.5. نظرًا لعدم وجود EG في قاعدة بيانات الإلكتروليت العامة للمذيبات المختلطة، تم إنشاء قاعدة بيانات OLI-MSE خاصة، تتضمن الخصائص الديناميكية الحرارية الأساسية لجليكول الإيثيلين السائل. تم الحصول على إنثالبي الحالة القياسية للتكوين ($\Delta H_f^0$) من Gardner وآخرين كـ -455.6 كيلوجول مول$^{-1}$، بينما تم أخذ إنتروبيا الحالة القياسية ($S^0$) من Parks وآخرين كـ 166.9 جول مول$^{-1}$ ك$^{-1}$. تم حساب الطاقة الحرة لجليكول الإيثيلين للتكوين ($\Delta G_f^0$) باستخدام العلاقة $\Delta G_f^0 = \Delta H_f^0 – T(S^0 – \sum S^0_{\text{elements}})$.
تم نمذجة الثابت العازل لجليكول الإيثيلين السائل النقي كدالة لدرجة الحرارة باستخدام المعادلة $\varepsilon = \varepsilon_0 + \frac{\varepsilon_1}{T}$، مع المعلمات $\varepsilon_0 = -6.9096$ و $\varepsilon_1 = 13564$ لنطاق درجة الحرارة من 5 °م إلى 55 °م. بالإضافة إلى ذلك، تم تضمين الحجم المولي لجليكول الإيثيلين السائل النقي في قاعدة البيانات، المحسوب من كثافته (1.11 غرام مل$^{-1}$) كـ 5.592 × 10$^{-5}$ م³ مول$^{-1}$. لتحسين حسابات الإنتروبيا أثناء الخلط، تم تضمين معلمات إطار UNIQUAC، تحديدًا معلمات الحجم والسطح 2.41 و 2.25، على التوالي. تتيح هذه المقاربة الشاملة توقعات دقيقة للخصائص العازلة لمخاليط EG-water.
DOI: https://doi.org/10.1039/d5ra00908a
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40463333
Publication Date: 2025-01-01
Author(s): Brecht Dewulf et al.
Primary Topic: Radioactive element chemistry and processing
Discussion
In this section, the dielectric constants of ethylene glycol (EG) and its mixtures with water were calculated using the OLI Studio V11.5 mixed-solvent electrolyte framework. Due to the absence of EG in the general mixed solvent electrolyte database, a private OLI-MSE database was established, incorporating essential thermodynamic properties of liquid EG. The standard state enthalpy of formation ($\Delta H_f^0$) was sourced from Gardner et al. as -455.6 kJ mol$^{-1}$, while the standard state entropy ($S^0$) was taken from Parks et al. as 166.9 J mol$^{-1}$ K$^{-1}$. The Gibbs free energy of formation ($\Delta G_f^0$) was calculated using the relationship $\Delta G_f^0 = \Delta H_f^0 – T(S^0 – \sum S^0_{\text{elements}})$.
The dielectric constant of pure liquid EG was modeled as a function of temperature using the equation $\varepsilon = \varepsilon_0 + \frac{\varepsilon_1}{T}$, with parameters $\varepsilon_0 = -6.9096$ and $\varepsilon_1 = 13564$ for the temperature range of 5 °C to 55 °C. Additionally, the molar volume of pure liquid EG was included in the database, calculated from its density (1.11 g mL$^{-1}$) as 5.592 × 10$^{-5}$ m³ mol$^{-1}$. To refine the entropy calculations during mixing, UNIQUAC framework parameters were incorporated, specifically size and surface parameters of 2.41 and 2.25, respectively. This comprehensive approach enables accurate predictions of the dielectric properties of EG-water mixtures.