Modeling complex mixtures with CPA (Cubic-Plus-Association) and electrolyte-CPA equations of state (2025)
- Autor:
- Autor USP: ROMERO, LUIS ALBERTO FOLLEGATTI - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: TERMODINÂMICA; SOLVENTE; LÍQUIDOS IÔNICOS; DIÓXIDO DE CARBONO
- Language: Inglês
- Abstract: Este estudo apresenta uma avaliação abrangente das equações de estado Cubic-Plus-Association (CPA) e Soave–Redlich–Kwong (SRK), incluindo suas modificações, para modelagem de propriedades termofísicas de solventes polares apróticos (PAS) e misturas com líquidos iônicos (IL). As equações CPA e SRK, ambas acopladas aos parâmetros de Mathias–Copeman e correção de volume, foram utilizadas para correlacionar as pressões de vapor e densidades de PAS puros. O modelo CPA com o esquema de associação 2B demonstrou precisão superior em relação à sua variante inerte e a todos os modelos baseados na SRK. Adicionalmente, o modelo CPA foi combinado com as regras de mistura de van der Waals de um fluido (vdW1f) e Huron–Vidal (HV) para modelar as pressões de ponto de bolha de misturas de CO₂ + PAS, sendo que o modelo CPA–HV apresentou o menor desvio absoluto médio global (7,2%). Nenhuma melhoria foi observada no modelo CPA–vdW1f ao se incorporar os efeitos de solvatação. Em um esforço paralelo, o modelo CPA eletrolítico (e-CPA), apoiado por cálculos químicos quânticos e estimativas de volume via COSMO a partir do MOPAC2016, foi utilizado para prever a densidade e a velocidade do som em misturas de líquidos iônicos baseados em 2-hidroxietilamônio (2-HEA) com solventes (água, metanol, etanol). Parâmetros específicos de íons foram ajustados com base em dados experimentais de ILs puros, obtendo desvios inferiores a 3%, reduzidos ainda mais com a adição de dois parâmetros de interação binária. A análise de sensibilidade revelou que o raio do íon e o momento dipolar influenciam significativamente a velocidade do som, mas não a densidade. Os resultados combinados demonstram a robustez e flexibilidade dos modelos baseados em CPA na predição precisa de propriedades termodinâmicas complexas de sistemas contendo PAS e ILs.
- Imprenta:
- Data da defesa: 08.12.2025
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ABNT
ROMERO, Luis Alberto Follegatti. Modeling complex mixtures with CPA (Cubic-Plus-Association) and electrolyte-CPA equations of state. 2025. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-30012026-074622/pt-br.php. Acesso em: 13 fev. 2026. -
APA
Romero, L. A. F. (2025). Modeling complex mixtures with CPA (Cubic-Plus-Association) and electrolyte-CPA equations of state (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-30012026-074622/pt-br.php -
NLM
Romero LAF. Modeling complex mixtures with CPA (Cubic-Plus-Association) and electrolyte-CPA equations of state [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 13 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-30012026-074622/pt-br.php -
Vancouver
Romero LAF. Modeling complex mixtures with CPA (Cubic-Plus-Association) and electrolyte-CPA equations of state [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 13 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/3/tde-30012026-074622/pt-br.php - Liquid-liquid equilibrium in systems used for the production of 5-hydroxymethylfurfural from biomass using alcohols as solvents
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