Prévision dés propriétés thermodynamiques ( He, ELS) dés systèmes binaires par la méthode UNIFAC-DORTMUND- et le modèle DIQUAC

Abstract

Dans ce travail, en premier lieu, nous avons exposé la méthode UNIFAC Dortmund et le modèle du réseau rigide dans sa nouvelle version dispersive et quasi-chimique (DISQUAC). Nous avons en suite, développé toutes les équations nécessaires au calcul par les deux approches pour les trois systèmes pipéridine + n - octane , pipéridine + benzène , benzène + n - octane et nous avons programmé deux applications permettant de modéliser deux propriétés thermodynamiques, l’enthalpie molaire d’excès et le diagramme d’équilibre liquide-solide de tous mélanges binaires de molécules n’excédant pas deux type de groupement chacun. En fin, nous nous somme intéressé à l’étude de l’enthalpie molaire d’excès et au diagramme d’équilibre liquide-solide pour les trois systèmes binaires donnés. Nous avons calculé les enthalpies d’excès de ces mélanges avec ces deux modèles et nous avons tracé ces dernières en fonction de la fraction molaire d’un des constituants avec les valeurs expérimentales. Nous remarquons sur les figures (5 et 7) des deux systèmes (pipéridine+n-octane) et (pipéridine+benzène), que les valeurs calculées avec le modèle DISQUAC est en excellente cohérence avec les valeurs expérimentales. Par contre un écart remarquable est enregistré avec celles calculées par la méthode UNIFAC Dortmund , ceci est essentiellement du au fait d’avoir prie les paramètres du (Cy-NH) à la place du (NH) pour la pipéridine, au phénomène de proximité de groupements fonctionnels qui n’est pas pris en considération dans le cas de la méthode UNIFAC Dortmund et aux valeurs des paramètres d’interactions pris dans la littérature qui ont été ajustés sur des systèmes totalement différents des systèmes étudiés . Sur la figure (9) du système (benzène+n-octane) nous remarquons que les courbes calculées avec le modèle DISQUAC est en excellente cohérence avec les valeurs expérimentales, tandis que un léger écart est enregistré avec les valeurs calculé par UNIFAC Dortmund, ceci est aussi essentiellement du au phénomène de proximité de groupements fonctionnels et aux valeurs des paramètres d’interaction.Nous avons également tracé les diagrammes d’équilibre liquide-solide de ces mélanges figure (6,8 et 10) qui sont tous des diagrammes à eutectique simple, et la aussi pour les mêmes raisons avancées ci-dessus sur les enthalpies d’excès, nous enregistrons un décalage entre les branches du liquidus calculées dans le cas réel en exprimant les coefficients d’activité avec la méthode UNIFAC et le model DISQUAC. Et nous avons aussi calculé et tracé les branches de liquidus dans le cas idéal qui ne suivent pas l’allure des valeurs expérimentales, ceci est du tout simplement à la non idéalité du mélange étudié. En conclusion nous pouvons dire que : Les deux approches donnent toutes les deux, une excellente symétrie de la représentation de l’enthalpie molaire d’excès, dans les trois mélanges. Ce travail a permis de montrer que le modèle DISQUAC peut représenter mais également prévoir les différentes propriétés thermodynamiques : Nous savons, en effet, que dans son ensemble, le modèle DISQUAC permet une meilleure corrélation des données expérimentales. Avec le modèle UNIFAC dans sa version modifiée de Dortmund, les enthalpies molaires d'excès (hE) et les équilibres liquide-solide sont, généralement, pas bien restitués, Néanmoins, le grand avantage de ce modèle reste son importante banque de données qui peut être utilisé pour de très nombreux systèmes . Ce travail, ne représente qu’une petite contribution à l'investigation des mélangesbinaires ,il doit être élargi à la détermination expérimentale de diverses propriétés thermodynamiques (équilibres liquide-solide, coefficients d'activité à dilution infinie, chaleurs de mélange, volumes d'excès, …) et à l'application d'autres méthodes ou modèles d'estimation des fonctions d'excès afin de mettre en évidence les phénomènes existant en solution.