Diffusion coefficients in carbon dioxide-[bmim][PF6] mixture at high pressure: Transport and thermodynamic modeling of experimental solubility

İyonik sıvılar, erime noktası 100°C'nin altında olan erimiş tuzlar olarak tanımlanır. Düşük buhar basıncı, alev almazlık ve iyi ısıl kararlılık gibi, çözücüler olarak çekici olmalarını sağlayan benzersiz özelliklere sahiptirler. Öte yandan karbondioksit hem kritik ötesi hem de sıvı fazda çözücü olarak onlarca yıldır kullanılmaktadır. Farklı uygulamalarda kullanılmak üzere iyonik sıvılar ile çözücü sistemi oluşturulabilir. Tek yönlü bir kütle aktarımı süreci, yüksek basınçta karbondioksitin iyonik sıvı olan bir sisteme eklenmesiyle başlar. Karbondioksit sıvı fazında çözünür. Ancak, iyonik sıvının gaz fazına taşınımı ölçülebilir miktarlarda gerçekleşmez. Bu çalışmada amaç, karbondioksit-iyonik sıvı, [bmim][PF6], sisteminin yayınım katsayılarının 313.15 K ve 323.15 K sıcaklıklarında ve 5 MPa ve 8 MPa basınçlarında belirlenmesidir. Karbondioksitin zamana bağlı olarak iyonik sıvı içerisindeki çözünürlüğünü bulmak için deneyler yapılmıştır. Sonra, difüzyon katsayılarını hesaplamak üzere, deneysel veriye bir taşınım modeli uygulanmıştır. Sistem, hareketli bir ara-yüzeyle gaz fazından sıvı fazına doğru tek yönlü bir kütle transferi olarak modellenmiştir. Fazlar arasındaki ara-yüzeyin konumunda oluşan değişim için Akışkan-Hacmi yöntemi kullanılmıştır. Sıvı yoğunluğundaki değişimi hesaba katmak için, taşınım modeline deneysel yoğunluk verilerine uyan bir denklem dahil edilmiştir. Seyreltik konsantrasyon ve termodinamik faz dengesindeki yayınım katsayıları belirlenmiş ve literatürdeki değerler ve korelasyonlarla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.