HesapHanem

Flory-Huggins Etkileşim Hesaplayıcı

χ değerini bulmak için çözünürlük parametrelerini, molar hacmi ve sıcaklığı girin.

Nasıl hesaplanır?

Araç, çözünürlük parametresi tahminini kullanır: χ = Vm × (δ₁ − δ₂)² / (R × T) + 0,34. δ değerleri MPa0,5 cinsinden Hildebrand çözünürlük parametreleri, Vm cm³/mol cinsinden molar hacim, T kelvin cinsinden mutlak sıcaklık ve R = 8,314 J/(mol·K) değeridir. MPa, J/cm³'e eşit olduğundan birimler sadeleşir ve χ boyutsuzdur. 0,34 sabit bir deneysel terimdir; bu yüzden parametreler aynı olsa bile χ = 0,340 çıkar. Fark karesi alındığı için işareti sonucu etkilemez (fark satırı δ₁ − δ₂ değerini işaretiyle gösterir). χ değeri 0,5'in altındaysa karışabilir, 0,5 ve üzerindeyse karışmaz denir. Molar hacim ve sıcaklık sıfırdan büyük olmalıdır, aksi halde sonuç üretilmez. Bu bir tarama tahminidir, ölçülmüş bir etkileşim parametresi değildir.

Örnek hesaplama

δ₁ = 20 MPa0,5 ve Vm = 74 cm³/mol olan bir çözücüyü, δ₂ = 18,6 olan bir polimerle 298,15 K'de ele alalım. Fark 1,4, karesi 1,96'dır. Vm × 1,96 = 145,04 eder; R × T = 8,314 × 298,15 = 2478,8 olur. Oran 0,0585 çıkar ve 0,34 eklenince χ = 0,399 bulunur. Değer 0,5'in altında kaldığı için araç bu çifti karışabilir olarak bildirir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Sıcaklığı santigrat derece olarak girmek. 298,15 yerine 25 yazarsanız aynı girdilerle 0,399 yerine χ = 1,038 çıkar ve sonuç karışmaz olur. Alan kelvin ister.
  • Çözünürlük parametrelerini başka birimlerle, örneğin (cal/cm³)0,5 ile girmek. Formül MPa0,5 varsayar; eski birimdeki değerler yaklaşık 2,05 kat küçüktür ve önce çevrilmelidir.
  • Polimerin ya da tekrar eden birimin molar hacmini girmek. Vm, çözücünün cm³/mol cinsinden molar hacmidir.
  • Parametreler aynıyken çıkan χ = 0,340 değerini mükemmel karışım sanmak. 0,34 her zaman eklenir; bu formülle χ bu değerin altına inmez.
  • 0,5 sınırını keskin bir çizgi saymak. 0,5'e yakın değerler sınırdadır ve molar kütleye, derişime ve δ değerlerinin doğruluğuna bağlıdır.

Bu hesaplama hakkında

Flory-Huggins etkileşim parametresi χ, bir polimerin bir çözücüyle ne kadar iyi karışacağını χ = (V_m ÷ RT)(δ₁ − δ₂)² + 0,34 formülüyle tahmin eder; burada V_m çözücünün molar hacmi (cm³/mol), R gaz sabiti, T mutlak sıcaklık (K), δ₁ ve δ₂ çözücü ile polimerin Hildebrand çözünürlük parametreleri (MPa^0,5), 0,34 ise sonuca eklenen deneysel bir sabittir — iki çözünürlük parametresi birbirine ne kadar yakınsa χ o kadar küçük olur ve karışabilirlik o kadar iyileşir (parametreler aynı olsa bile χ 0,34'te kalır).

Polimer kimyagerleri ve malzeme bilimciler, kaplama, yapıştırıcı, membran döküm ve polimer işleme için çözücü seçimi sırasında bu tahmini kullanır: genel bir kural olarak χ değerinin yaklaşık 0,5'in altında olması iyi karışımı (iyi çözücü) işaret ederken, daha yüksek değerler faz ayrışmasını veya zayıf bir çözücüyü gösterir ve laboratuvarda tam çözünürlük denemeleri yapılmadan önce formülasyon kararlarına yön verir.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Çok sayıda çözücü adayını elemek için formülü tersine çevirebilirsiniz. Karar 0,5'te değiştiği için, hâlâ uygun çıkan en büyük çözünürlük parametresi farkı 0,16 × R × T ÷ Vm değerinin kareköküdür. 298 K'de ve 100 cm³/mol molar hacimde bu yaklaşık 1,99 MPa^0,5 eder; yani polimerden kabaca iki birim içindeki çözücüler geçer. Siz hangi polimer ve çözücü çiftlerini karşılaştırıyorsunuz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar