Mischungsregel (Thermodynamik)

Eine Mischungsregel^[1] dient zur Berechnung der Eigenschaften von Gemischen aus den Eigenschaften der reinen Stoffe.

Berechnung

Generelle Form

E_{m} = \sum_{i} \sum_{j} y_{i} \cdot x_{i} \cdot E_{i j}

mit

E_m: Eigenschaft der Mischung

x_i: Molenbruch in der flüssigen Phase

y_i: Molenbruch im Dampf

E_ii und E_jj: Reinstoffeigenschaften

E_ij und E_ji: Wechselwirkungsterme

Wechselwirkungsterme

Die Wechselwirkungsterme E_ij und E_ji müssen über sogenannte Kombinationsregeln bestimmt werden. Üblich sind die arithmetischen und geometrischen Mittelwerte.

Arithmetisches Mittel

E_{i j} = \frac{E_{i i} + E_{j j}}{2}

Damit ergibt sich für E_m:

E_{m} = \sum_{i} y_{i} E_{i}

Geometrisches Mittel

E_{i j} = \sqrt{E_{i i} E_{j j}}

Damit ergibt sich für E_m:

E_{m} = {(\sum_{i} y_{i} {\sqrt{E}}_{i})}^{2}

mit E_i=E_ii

Binäre Wechselwirkungsparameter

Binäre Wechselwirkungsparameter k_ij werden benutzt, um die Qualität einer Kombinationsregel zu verbessern. Ein Beispiel für das Einfügen eines solchen Parameters ist

E_{i j} = \frac{k_{i j} (E_{i i} + E_{j j})}{2}

k_ij werden im Allgemeinen durch Regression experimenteller Stoffdaten von binären Gemischen bestimmt.

Siehe auch

Dortmunder Datenbank: Datenbank experimenteller Stoffeigenschaften

Literatur

↑ Robert C. Reid, John M. Prausnitz, Bruce E. Poling: The Properties of Gases and Liquids. 4. Aufl. McGraw-Hill, New York 1988, ISBN 0-07-051799-1.

[1] Robert C. Reid, John M. Prausnitz, Bruce E. Poling: The Properties of Gases and Liquids. 4. Aufl. McGraw-Hill, New York 1988, ISBN 0-07-051799-1.

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