| Περίληψη: | Στη διδακτορική αυτή διατριβή γίνεται μελέτη της επίδρασης επιφανειοδραστικών ουσιών τόσο στους συντελεστές ενεργότητας αλκοολών ( μεθανόλης , αιθανόλης και 1-προπανόλης),γ,σε υδατικά διαλύματα , όσο και στους συντελεστές μεταφοράς μάζας , kc, για την εξαέρωση των αλκοολών από τα υδατικά τους διαλύματα, σε διαφορετικές συγκεντρώσεις των επιφανειοδραστικών ουσιών και των αλκοολών ,αλλά και σε διαφορετικές θερμοκρασίες .
Η τεχνική που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα διδακτορική διατριβή ήταν η αέρια χρωματογραφία αναστρεφόμενης ροής (ΑΧΑΡ),η οποία επιτρέπει τον προσδιορισμό και των δύο μεγεθών με τη διεξαγωγή ενός μόνο πειράματος για τον προσδιορισμό του kc και δύο πειραμάτων για τον προσδιορισμό του γ.
Συγκεκριμένα προσδιορίστηκαν:
1.Συντελεστές ενεργότητας των τριών αλκοολών σε μίγματά τους με νερό, σε διάφορες συγκεντρώσεις αλκοολών, σε σταθερή θερμοκρασία , πίεση και ροή φέροντος αερίου, απουσία επιφανειοδραστικών ουσιών, για να ελεγχθεί η ακρίβεια της τεχνικής ΑΧΑΡ στον προσδιορισμό του γ, αφού οι συντελεστές ενεργότητας των τριών αλκοολών, υπολογίζονται θεωρητικά από διάφορες εμπειρικές εξισώσεις.
2. Συντελεστές ενεργότητας των αλκοολών σε μίγματά τους με νερό, σε διάφορα γραμμομοριακά κλάσματα των αλκοολών, παρουσία των επιφανειοδραστικών ουσιών CTAB(κατιονικό),SDS (ανιονικό),και TRITON X-100(μη ιονικό), σε σταθερή θερμοκρασία, πίεση και ροή φέροντος αερίου.
3. Συντελεστές ενεργότητας των αλκοολών σε μίγματά τους με νερό, σε διάφορες συγκεντρώσεις των επιφανειοδραστικών ουσιών και σε σταθερή συγκέντρωση των αλκοολών,θερμοκρασία, πίεση και ροή φέροντος αερίου.
4. Συντελεστές μεταφοράς μάζας για την εξαέρωση των αλκοολών από τα μίγματά τους με νερό, απουσία και παρουσία των τριών επιφανειοδραστικών ουσιών,σε διάφορα γραμμομοριακά κλάσματα των αλκοολών και σε σταθερή συγκέντρωση των επιφανειοδραστικών ουσιών, θερμοκρασία, πίεση και ροή φέροντος αερίου.
5. Συντελεστές μεταφοράς μάζας για την εξαέρωση των αλκοολών από τα μίγματά τους με νερό, σε διάφορες συγκεντρώσεις των επιφανειοδραστικών ουσιών και σε σταθερή συγκέντρωση των αλκοολών, θερμοκρασία, πίεση και ροή φέροντος αερίου.
6. Το πάχος του επιφανειοδραστικού υμενίου, απουσία και παρουσία επιφανειοδραστικών ουσιών, σε σταθερή συγκέντρωση της αλκοόλης και της επιφανειοδραστικής ουσίας, αλλά και σε σταθερή θερμοκρασία, πίεση και ροή φέροντος αερίου.
7. Συντελεστές μεταφοράς μάζας για την εξαέρωση των αλκοολών στο υμένιο της επιφανειοδραστικής ουσίας, σε διάφορες συγκεντρώσεις των αλκοολών και των επιφανειοδραστικών ουσιών και σε σταθερή θερμοκρασία , πίεση και ροή φέροντος αερίου.
8. Γραμμομοριακές θερμοδυναμικές συναρτήσεις ( εντροπίες και ενθαλπίες) ανάμιξης των αλκοολών στα υδατικά τους διαλύματα , από τη μεταβολή των συντελεστών ενεργότητας με τη θερμοκρασία.
9. Παράμετροι Arrhenius για τη διεργασία της εξαέρωσης των αλκοολών (απουσία και παρουσία των επιφανειοδραστικών ουσιών), από τη μεταβολή των συντελεστών μεταφοράς μάζας με τη θερμοκρασία.
Σε όλες τις περιπτώσεις, οι τιμές του συντελεστή μεταφοράς μάζας,kc, παρουσία των επιφανειοδραστικών ουσιών είναι μικρότερες από τις αντίστοιχες τιμές του kc , απουσία των επιφανειοδραστικών ουσιών.Ο βαθμός της μείωσης εξαρτάται από τον τύπο της επιφανειοδραστικής ουσίας και ακολουθεί τη σειρά :
Κατιονικό CTAB < Ανιονικό SDS< Μη ιονικό TRITON X-100
Επίσης , οι τιμές του kc, αυξάνονται με την αύξηση του γραμμομοριακού κλάσματος των αλκοολών, καθώς και με την θερμοκρασία και μειώνονται με την αύξηση του αριθμού των ατόμων άνθρακα των αλκοολών , δηλαδή από τη μεθανόλη προς την 1-προπανόλη.
Ο συντελεστής ενεργότητας γ,μειώνεται παρουσία των επιφανειοδραστικών ουσιών , με τη μεγαλύτερη μείωση να την προκαλεί το μη ιονικό TRITON X-100 , να ακολουθεί το ανιονικό SDS και τη μικρότερη μείωση να την προκαλεί το κατιονικό CTAB.Eπίσης, παρατηρείται μείωση του συντελεστή ενεργότητας με την αύξηση της θερμοκρασίας. Τέλος,οι τιμές του συντελεστή ενεργότητας γ, αυξάνονται με την αύξηση του γραμμομοριακού κλάσματος των αλκοολών , αλλά και με την αύξηση του αριθμού των ατόμων άνθρακα των αλκοολών ,δηλαδή από τη μεθανόλη πρός την 1-προπανόλη.
Η καινοτομία της διδακτορικής διατριβής έγκειται:
i)Στον ταυτόχρονο προσδιορισμό, για πρώτη φορά, συντελεστών ενεργότητας και συντελεστών μεταφοράς μάζας , παρουσία επιφανειοδραστικών ουσιών.
ii) Στη μελέτη, για πρώτη φορά, της επίδρασης επιφανειοδραστικών ουσιών στο συντελεστή ενεργότητας των αλκοολών σε υδατικά τους διαλύματα.
iii) Στον προσδιορισμό, για πρώτη φορά , συντελεστών μεταφοράς μάζας , για την εξαέρωση των αλκοολών όχι μόνο στην ολική διεπιφάνεια υγρού- αερίου αλλά και στο υμένιο της επιφανειοδραστικής ουσίας.
iv) Στον προσδιορισμό, για πρώτη φορά,του πάχους του διεπιφανειακού υμενίου,της επιφανειοδραστικής ουσίας.
|
|---|
