Muhtelif ikili sistemlere ait difüzyon katsayılarının tayini ve konsantrasyonundan etkilenme derecesinin incelenmesi
Determination of diffusion coefficients concerning various binary systems and examination of concentration dependence
Yazar: EROL İNCE
Danışman: PROF. DR. UMUR DRAMUR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1998
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Difüzyon katsayısı = Diffusion coefficient ; Diyafram hücresi tekniği = Diaphragm cell technique ; İkili sistemler = Binary systems

Özet:
oz MUHTELİF IKILI SİSTEMLERE AIT DIFUZYON KATSAYILARININ TAYİNİ VE KONSANTRASYONDAN ETKİLENME DERECESİNİN İNCELENMESİ Bu çalışma da; seçilmiş ikili sıvı sistemlerinin difuzyon katsayılarının tayininde diyafram hücresi tekniği kullanılmıştır. Bu teknik hassasiyeti ve kolaylığı sebebiyle seçilmiştir. Tüm deneysel çalışmalar 298 K' de gerçekleştirilmiştir. Çalışılan ikili sıvı sistemleri Siklopentanol- Asetik asit, Sikloheksanol-Asetik asit ve Metilsikloheksanol-Asetik asit' tir. Bu ikili sistemlerin konsantrasyon değişimleri karışımın kırılma indisi değişimi ölçülerek tayin edilmiş ve bu veriler kullanılarak difuzyon katsayıları deneysel olarak bulunmuştur. Deneysel olarak bulunan difuzyon katsayıları Scheibel ve Wilke-Chang eşitliklerinden hesaplanan teorik difuzyon katsayıları ile karşılaştınlmıştır. Bu ikili sistemlerin farklı kompozisyonları için konsantrasyon-difuzyon katsayısı verileri deneysel olarak elde edilmiştir. Aynca bu ilişki Cullinan-Leffler eşitliği kullanılarak da kıyaslama yapılmıştır. Cullinan-Leffler eşitliğinin gereksinimi olarak viskozite-konsantrasyon ve aktivite katsayısı-konsantrasyon değişimleri de teorik olarak hesaplanmıştır. Deneysel ve teorik veriler difuzyon katsayısı- konsantrasyon değişimi açısından karşılaştınlmıştır. Difuzyon katsayısı-konsantrasyon verileri bir üstel fonksiyon olarak modellenmiştir. Bu modelden elde edilen veriler teorik model neticeleri ile karşılaştırılmıştır.

Abstract:
VI ABSTRACT DETERMINATION OF DIFFUSION COEFFICIENTS CONCERNING VARIOUS BINARY SYSTEMS AND EXAMINATION OF CONCENTRATION DEPENDENCE The diaphragm cell technique was used to determine the diffusion coefficients of selected binary systems. The technique was chosen because of its simplicity and accuracy. All the experimental studies were carried out at 298 K. Binary systems studied were namely Cyclopentanol - Acetic acid, Cyclohexanol - Acetic acid and Methylcyclohexanol - Acetic acid. The changes in concentration of these binary systems were determined by measuring the changes in refractive index. Hence, diffusion coefficients were determined experimentally. Experimental diffusion coefficients were compared to those calculated from Scheibel and Wilke-Chang equations. For different compositions of these binary systems, concentration versus diffusion coefficient data were obtained experimentally. This relation were also correlated using Cullinan - Leffier equation. As a requirement of Cullinan - Leffler equation, viscosity versus concentration and activity coefficient versus concentration changes were also calculated theoretically using UNIFAC method. Theoretical and experimental data of changes in concentration versus diffusion coefficients data were compared too. Concentration versus diffusion coefficient data were modeled as a power function and the results obtained by this model and theoretical models were compared and the results were discussed.