Метод параметров взаимодействия

 

    Активность примесного компонента В в растворе А – В, где А является растворителем, обычно изменяется при добавлении в раствор других компонентов (С, D и т.д.). В многокомпонентном растворе коэффициент активности g_В зависит от природы и концентрации других компонентов раствора:

                                      (1)

Для учета влияния всех компонентов раствора на активность рассматриваемого компонента используют параметры взаимодействия, которые определяются из выражения, получаемого при разложении в ряд Тейлора избыточной свободной энергии  для компонента В около точки, близкой к чистому растворителю:

    (2)

Здесь , где – коэффициент активности компонента В в бесконечно разбавленном растворе его в растворителе А. Предельный коэффициент  определяет максимальные относительные отклонения от совершенного раствора.

    Первые производные  по мольным долям элементов примесей называют молярными параметрами взаимодействия первого порядка:

                                              (3)

Вторые производные  по мольным долям элементов примесей называют параметрами взаимодействия второго порядка .

    При невысоких концентрациях растворенных компонентов (В, С, D,...) параметры взаимодействия второго порядка обычно не учитывают.

Тогда выражение (2) с учетом соотношений (3) принимает вид:

или для любого i -го компонента

.                                   (4)

    В практических расчетах более удобно состав раствора выражать в массовых процентах компонентов, и за стандартное состояние примесей выбирать идеальный разбавленный 1% раствор каждого из компонентов. Тогда, используя десятичные логарифмы, вместо соотношения (4) получим для компонента В

или для любого i -го компонента

                                            (5)

При этом было учтено, что в бесконечно разбавленном растворе

поэтому                             

В соотношении (5) величина

 

                                                     (6)

называется массовым параметром взаимодействия компонентов i и j.

    Соотношение между молярными и массовыми параметрами взаимодействия компонентов определяется выражениями:

или приближенным

или                                (7)

где M ₁, M _i, M _j – мольные (атомные) массы растворителя и примесей.

    Следует отметить, что параметры взаимодействия зависят от температуры. Зависимость их от от температуры обычно отражается выражениями вида
,      где K и L – постоянные величины.

Например,
,