GE-Modelle

Unter gE-Modellen versteht man Methoden zur Vorhersage von Aktivitätskoeffizienten γ {\displaystyle \gamma } mit Hilfe der freien Exzessenthalpie g E {\displaystyle g^{E}} (Exzessgröße bezüglich der freien Enthalpie g {\displaystyle g} ). Hierbei bedient man sich des Zusammenhangs:

g E = R T i   x i ln γ i   {\displaystyle g^{E}=R\cdot T\sum _{i}\ x_{\text{i}}\ln \gamma _{\text{i}}\ }

Es stehen

  • R {\displaystyle R} für die universelle Gaskonstante
  • T {\displaystyle T} für die absolute Temperatur
  • x i {\displaystyle x_{\text{i}}} für den Stoffmengenanteil des Stoffes i und
  • γ i   {\displaystyle \gamma _{\text{i}}\ } für den Aktivitätskoeffizienten des Stoffes i.

Gibbs-Helmholtz

Hoch parametrisierte gE-Modelle lassen sich robuster nach T extrapolieren, wenn Daten zur molaren Exzessenthalpie h E {\displaystyle h^{E}} vorliegen:

( ( g E T ) T ) p , n j = h E T 2 {\displaystyle \left({\frac {\partial \left({\frac {g^{E}}{T}}\right)}{\partial T}}\right)_{p,n_{j}}=-{\frac {h^{E}}{T^{2}}}}

Die Herleitung erfolgt analog zur Herleitung der Gibbs-Helmholtz-Gleichung.

Beispiele

  • NRTL (Non-Random-Two-Liquid)
  • UNIQUAC (Universal Quasichemical)
  • UNIFAC (Universal Quasichemical Functional Group Activity Coefficients)
  • COSMO-RS (Conductor-like Screening Model for Real Solvents)
  • Hildebrand-Modell
  • Flory-Huggins-Modell
  • Wilson-Gleichung
  • Porter-Ansatz