A theoretical extension applied to Pure Acids with Long Carbon Chain in Liquid Phase to analyse their behavior in Solid Phase

Una extensión teórica aplicada a los ácidos puros de cadena larga en la fase líquida para analizar su comportamiento en la fase sólida

En este trabajo, se eligió la ecuación de estado de Peng-Robinson EOS para representar el comportamiento de la fase líquida. Luego, considerando los tres ácidos, Laurico, Palmitico y Esteárico, los coeficientes del módulo de masa se calcularon en tres valores de presión (0,1, 1,0 y 2,0 GPa) y en el rango de temperatura de 350-450 K. De acuerdo con la literatura, resultados para dióxido de carbono, el módulo de masa en la fase líquida esta en la misma línea que el de la fase sólida considerando la variable de temperatura. Con base a esto, en este trabajo el módulo de masa se estimó a tres temperaturas para los tres ácidos en la fase sólida extrapolando los resultados en la fase líquida. Aunque no hay datos experimentales en la literatura, estos resultados parecen ser consistentes con las restricciones termodinámicas y se han obtenido discusiones útiles.

INTRODUCCIÓN

Existe un interés creciente por el desarrollo de ecuaciones de estado para las fases sólida, líquida y de vapor [1-6], con el fin de mejorar la eficacia y el rendimiento de los procesos. Muchos autores han estudiado métodos para distinguir una fase líquida de una de vapor sin referencia a sus propiedades de saturación. Poling et al. [7], utilizaron el siguiente criterio basado en la compresibilidad isotérmica (k) para identificar la fase de un fluido. El método sólo funciona a bajas presiones y lejos del punto crítico, donde la compresibilidad isotérmica de las fases vapor y líquido en equilibrio son muy diferentes [8].

En el presente trabajo, hemos estudiado las propiedades mecánicas, especialmente la compresión volumétrica (V/ V₀) de tres ácidos con una larga cadena de carbono, extendiendo la propiedad del módulo aparente en fase líquida a la fase sólida. Entonces, fue factible utilizar ampliamente la Ecuación de Estado (EOS) de Tait, Vinet, Murnaghan y Kholyia [8-13]. Los resultados calculados se evaluaron con respecto a la conformación de la molécula estudiada, pero no se compararon con los valores experimentales debido a que no existen.

Se observa que, la formulación de Murnaghan [8-10], da casi los mismos resultados que los reportados por los parámetros de entrada, los valores del módulo aparente y su derivada de presión de primer orden para los ácidos esteárico, palmítico y láurico, que se tomaron de extender los resultados de la ecuación P-R [7], a temperatura baja y constante. Los valores del módulo aparente y su derivada de presión de primer orden para ácidos con cadena larga de carbono se tomaron en el rango de 2,2 T<3,3 GPa y 18< K_T´<61.