مطالعه ی ویژگی های حجمی و روانه شناسی مخلوط دوتایی مایع یونی [bmim]pf6 با ترکیب های آروماتیک

بررسی ویژگی های ترمودینامیکی و روانه شناسی مخلوط های چند جزئی مایع های یونی در توسعه ی مدل های طراحی فرآیند و کاربردهای صنعتی ضروری می باشد. به همین منظور در این پژوهش، چگالی و گرانروی مخلوط های دوتایی مایع یونی 1بوتیل3متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئورو فسفات ([bmim]pf6) با ترکیب های آروماتیک تولوئن و پارازایلن بررسی و وابستگی این ویژگی ها به دما، نرخ برشی ، کسر مولی و مخلوط مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که این مخلوط ها رفتار غیرنیوتنی متوسطی از خود نشان می دهند. همچنین، در این نمودار ها دیده شد که با افزایش دما، گرانروی مخلوط کاهش می یابد، ولی با افزایش نرخ برشی در یک دمای ویژه، هم افزایش و هم کاهش در مقدار گرانروی رخ می دهد، یعنی رفتار رقیق شدن و ضخیم شدن برشی در هر دما قابل دیدن است. بررسی کمی ت های ترمودینامیکی فعال سازی در دماها و نرخ های برشی گوناگون برای مخلوط های مایع یونی با تولوئن و پارازایلن نشان می دهد که δh*  و δg*  این مخلوط ها دارای مقدارهای مثبت است در حالی که δcp *آن ها منفی است. وجود این سد فعال سازی فرایند لغزش را در این مخلوط ها غیر خود به خودی ساخته است. مخلوط های مورد مطالعه در بازه ی دمایی مورد بررسی در زمره مایع های شکننده هستند و رفتار غیرآرنیوسی از خود نشان می دهند. بر این اساس، وابستگی دمایی گرانروی در دماهای بیش تر از دمای انتقال (t>tx) توسط معادله های powerlaw، litovitz، vft و ghatee et al.  قابل توصیف است. بررسی وابستگی گرانروی به ترکیب در دماهای متفاوت نشان می دهد که با کاهش کسر مولی مایع یونی، در هر مخلوط، گرانروی کاهش می یابد و داده های تجربی با معادله ی مک آلیستر قابل برازش هستند

A Study on the Volumetric and Rheological Properties of Binary Mixtures of [bmim]PF6 Ionic Liquid and Aromatic Compounds

In this work, some thermophysical and transport properties of binary mixtures of ionic liquid 1 butyl 3 methyl imidazolium hexafluoro phosphate ([bmim] PF6) with some aromatic compounds, i.e. toluene and paraxylene, were measured and analyzed. The temperature and composition dependencies of the density and viscosity have been studied in these mixtures. Also, the dependence of viscosity on the shear rate were investigated. The small intercepts of plots of viscosity versus shear rate show that the studied mixtures are moderately nonNewtonian fluids. The viscosities of these mixtures are quadratic functions of temperature. This fact shows that the studied fluids have nonArrhenius behavior. Temperature dependence of viscosity data was fitted using four known equations, namely, Powerlaw, Litovitz, VFT, and Ghatee et al. equations. Also, the activation thermodynamic parameters of these mixtures were calculated. The positive values of Gibbs free energy of activation show that the slip of two layers of the fluid is a nonspontaneous process. The composition dependence of these mixtures are fitted well with McAlister equation.