Gunn-Yamada-Methode

Die Gunn-Yamada-Methode^[1] ist ein auf dem Theorem der übereinstimmenden Zustände basierendes Verfahren zur Abschätzung des Flüssigkeitsvolumens reiner Stoffe als Funktion der Temperatur. Die Methode benötigt als Eingabewerte die kritische Temperatur T_c, den azentrischen Faktor ω und ein Volumen bei T_R=0,6.

Bestimmungsgleichungen

\frac{V}{V_{S C}} = V_{R}^{(0)} (1, 0 - ω δ)

V_R⁽⁰⁾ und δ sind generalisierte Funktionen, die nur von der kritischen Temperatur T_c bzw. der reduzierten Temperatur T_R=T/T_c abhängen.

Für 0,20 < T_R < 0,80 gilt:

V_{R}^{(0)} = 0,335 93 - 0,339 53 T_{R} + 1,519 41 {T_{R}}^{2} - 2,025 12 {T_{R}}^{3} + 1,114 22 {T_{R}}^{4}

Für 0,80 < T_R < 1,00 gilt:

V_{R}^{(0)} = 1, 0 + 1, 3 (1 - T_{R})^{1 / 2} \log_{10} (1 - T_{R}) - 0,508 79 (1 - T_{R}) - 0,915 34 (1 - T_{R})^{2}

Für 0,20 < T_R < 1,00 gilt:

δ = 0,296 07 - 0,090 45 T_{R} - 0,048 42 {T_{R}}^{2}

V_SC (Skalierungsvolumen) kann über ein bekanntes Volumen bei T_R=0,6 bestimmt werden:

V_{SC} = \frac{V_{0, 6}}{0,386 2 - 0,086 6 ω}

Durch Umstellung der Hauptbestimmungsgleichung kann ein Volumen bei einer beliebigen Temperatur zur Bestimmung des Skalierungsvolumens benutzt werden:

V_{SC} = \frac{V}{V_{R}^{(0)} (1, 0 - ω δ)}

Mit dem ermittelten V_SC kann dann wiederum V=f(T) bestimmt werden.

Güte

Die Autoren geben einen mittleren Fehler von 0,5 % für unpolare und leicht polare Stoffe an mit einer maximalen Abweichung von 2,2 % zwischen experimentellen und berechneten Werten. Stark polare Komponenten (bspw. Methanol und Wasser) geben deutlich größere Abweichungen.

Literatur

↑ Gunn Robert D., Yamada Tomoyoshi, „A Corresponding States Correlation of Saturated Liquid Volumes“, AIChE J., 17(6), S. 1341–1345, 1971

[1] Gunn Robert D., Yamada Tomoyoshi, „A Corresponding States Correlation of Saturated Liquid Volumes“, AIChE J., 17(6), S. 1341–1345, 1971

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