Enthalpy of mixing
তাপগতিবিজ্ঞানে, মিশ্রণের এনথালপি (এছাড়াও মিশ্রণের তাপ এবং অতিরিক্ত এনথালপি) হল মিশ্রণের পরে কোনও পদার্থ থেকে মুক্ত বা শোষিত এনথালপি। যখন কোনও পদার্থ বা যৌগ অন্য কোনও পদার্থ বা যৌগের সাথে মিলিত হয়, তখন মিশ্রণের এনথালপি হল দুটি পদার্থ বা যৌগের মধ্যে নতুন মিথস্ক্রিয়ার ফলাফল। এই এনথালপি, যদি এক্সোথার্মিকভাবে মুক্তি পায়, তবে চরম ক্ষেত্রে বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে। মিশ্রণের এনথালপিকে প্রায়শই মিশ্রণের গণনায় উপেক্ষা করা যেতে পারে যেখানে অন্যান্য তাপ পদ বিদ্যমান, বা এমন ক্ষেত্রে যেখানে মিশ্রণটি আদর্শ। প্রতিক্রিয়ার এনথালপির জন্য সাইন কনভেনশনটি একই রকমঃ যখন মিশ্রণের এনথালপি ধনাত্মক হয়, তখন মিশ্রণটি এন্ডোথার্মিক হয়, অন্যদিকে মিশ্রণের নেতিবাচক এনথালপি এক্সোথার্মিক মিশ্রণকে বোঝায়। আদর্শ মিশ্রণে, মিশ্রণের এনথালপি শূন্য হয়। অ-আদর্শ মিশ্রণে, প্রতিটি উপাদানের তাপগতিবিদ্যার ক্রিয়াকলাপ ক্রিয়াকলাপ সহগের সাথে গুণ করে তার ঘনত্বের থেকে আলাদা হয়। মিশ্রণের তাপ গণনার জন্য একটি আনুমানিক তত্ত্ব হল পলিমার সমাধানের জন্য ফ্লরি-হাগিনস সমাধান তত্ত্ব। একটি তরলের জন্য, মিশ্রণের এনথালপিকে নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যেখানেঃ H (মিশ্রণ) হল মিশ্রণের পরে সিস্টেমের মোট এনথালপি αHmix হল মিশ্রণের এনথালপি xi হল সিস্টেমে উপাদান i-এর মোল ভগ্নাংশ হাই হল বিশুদ্ধ i-এর এনথালপি মিশ্রণের এনথালপিকে মিশ্রণের গিবস মুক্ত শক্তি ব্যবহার করেও সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে তবে, মিশ্রণের গিবস মুক্ত শক্তি এবং মিশ্রণের এনথালপি পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করা আরও কঠিন। এইভাবে, মিশ্রণের এনথালপি বিপরীতের পরিবর্তে মিশ্রণের এনট্রপি গণনা করার জন্য পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করা হয়। মিশ্রণের এনথালপিকে একচেটিয়াভাবে ধারাবাহিক শাসনের জন্য সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা আণবিক-স্কেল প্রভাবগুলি বাদ দেয় (তবে, আল-কো-সিআর বা β-টিআই-এর মতো কিছু ধাতব-মিশ্র পদ্ধতির জন্য প্রথম-নীতি গণনা করা হয়েছে)। যখন দুটি পদার্থ মিশ্রিত হয় তখন ফলস্বরূপ এনথালপি বিশুদ্ধ উপাদান এনথালপিগুলির সংযোজন নয়, যদি না পদার্থগুলি একটি আদর্শ মিশ্রণ গঠন করে। অণুগুলির প্রতিটি সেটের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া এনথালপির চূড়ান্ত পরিবর্তন নির্ধারণ করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন যৌগ "x"-এর যৌগ "y"-এর সাথে একটি শক্তিশালী আকর্ষণীয় মিথস্ক্রিয়া হয় তখন ফলস্বরূপ এনথালপি এক্সোথার্মিক হয়। অ্যালকোহল এবং হাইড্রোকার্বনের সাথে এর মিথস্ক্রিয়ার ক্ষেত্রে, অ্যালকোহল অণু অন্যান্য অ্যালকোহল অণুর সাথে হাইড্রোজেন বন্ধনে অংশ নেয় এবং এই হাইড্রোজেন বন্ধনের মিথস্ক্রিয়া অ্যালকোহল-হাইড্রোকার্বন মিথস্ক্রিয়ার তুলনায় অনেক বেশি শক্তিশালী, যার ফলে মিশ্রণের একটি এন্ডোথার্মিক তাপ হয়। মিশ্রণের এনথালপি প্রায়শই ক্যালোরিমেট্রি পদ্ধতি ব্যবহার করে পরীক্ষামূলকভাবে গণনা করা হয়। একটি বোমা ক্যালোরিমিটার একটি বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থা হিসাবে তৈরি করা হয়। একটি ইনসুলেটেড ফ্রেম এবং একটি প্রতিক্রিয়া চেম্বারের সাহায্যে, একটি বোমা ক্যালোরিমিটার পার্শ্ববর্তী জলের মধ্যে বিক্রিয়া বা মিশ্রণের তাপ স্থানান্তর করতে ব্যবহৃত হয় যা তারপর তাপমাত্রার জন্য গণনা করা হয়। একটি সাধারণ সমাধান পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত মোট-মিশ্রণ এনথালপি এবং ট্যাবুলেটেড বিশুদ্ধ প্রজাতি এনথালপিগুলির সংমিশ্রণে সমীকরণটি (উপরের সংজ্ঞা থেকে প্রাপ্ত) ব্যবহার করবে, পার্থক্যটি মিশ্রণের এনথালপির সমান। আরও জটিল মডেল, যেমন ফ্লরি-হাগিনস এবং ইউনিফ্যাক মডেল, মিশ্রণের এনথালপিগুলির পূর্বাভাস দেয়। ফ্লরি-হাগিন পলিমারিক মিশ্রণের জন্য মিশ্রণের এনথালপি গণনায় কার্যকর এবং একটি সিস্টেমকে বহুত্বের দৃষ্টিকোণ থেকে বিবেচনা করে। যেখানেঃ = i-এর তরল মোল ভগ্নাংশ = i-এর আংশিক মোলার অতিরিক্ত এনথালপি = i-তে k ধরনের গোষ্ঠীর সংখ্যা = k গ্রুপের অতিরিক্ত এনথালপি = বিশুদ্ধ i-তে k গ্রুপের অতিরিক্ত এনথালপি = k গ্রুপের ক্ষেত্রফল পরামিতি = m গ্রুপের ক্ষেত্রফল ভগ্নাংশ = মিশ্রণে m গ্রুপের মোল ভগ্নাংশ = তাপমাত্রা নির্ভর সমন্বয় সংখ্যা এটি দেখা যায় যে মিশ্রণের এনথালপির পূর্বাভাস অবিশ্বাস্যভাবে জটিল এবং সিস্টেম ভেরিয়েবলের আধিক্য জানা প্রয়োজন। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন মিশ্রণের এনথালপি সাধারণত পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়। মিশ্রণের গিবস মুক্ত শক্তির সাথে সম্পর্ক মিশ্রণের অতিরিক্ত গিবস মুক্ত শক্তি গিবস-হেল্মহোল্টজ সমীকরণের ইউসি দ্বারা মিশ্রণের এনথালপির সাথে সম্পর্কিত হতে পারেঃ বা সমতুল্য এই সমীকরণগুলিতে, মিশ্রণের অতিরিক্ত এবং মোট এনথালপি সমান কারণ মিশ্রণের আদর্শ এনথালপি শূন্য। তবে সংশ্লিষ্ট গিবস মুক্ত শক্তির ক্ষেত্রে এটি সত্য নয়। আদর্শ এবং নিয়মিত মিশ্রণ একটি আদর্শ মিশ্রণ হল এমন কোনও মিশ্রণ যেখানে দুটি বিশুদ্ধ পদার্থের গাণিতিক গড় (মোল ভগ্নাংশের সাপেক্ষে) চূড়ান্ত মিশ্রণের সমান হয়। অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ তাপগতিবিদ্যার সরলীকরণের মধ্যে, এর অর্থ হল মিশ্রণের এনথালপি শূন্যঃ আদর্শ গ্যাস আইন অনুসরণ করে এমন যে কোনও গ্যাসকে আদর্শভাবে মিশ্রিত বলে ধরে নেওয়া যেতে পারে, যেমন হাইড্রোকার্বন এবং তরলগুলি অনুরূপ আণবিক মিথস্ক্রিয়া এবং বৈশিষ্ট্যযুক্ত হতে পারে। একটি নিয়মিত দ্রবণ বা মিশ্রণে মিশ্রণের একটি আদর্শ এনট্রপির সাথে মিশ্রণের একটি অ-শূন্য এনথালপি থাকে। এই অনুমানের অধীনে, সঙ্গে রৈখিকভাবে স্কেল করা হয়, এবং অতিরিক্ত অভ্যন্তরীণ শক্তির সমতুল্য। ত্রয়ী মিশ্রণ গঠনের জন্য বাইনারি মিশ্রণের মিশ্রণ একটি ত্রয়ী মিশ্রণের জন্য মিশ্রণের এনথালপি সংশ্লিষ্ট বাইনারি মিশ্রণের মিশ্রণের এনথালপিগুলির পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা যেতে পারেঃ যেখানেঃ ত্রয়ী মিশ্রণে প্রজাতির মোল ভগ্নাংশ হল প্রজাতি i এবং j সমন্বিত বাইনারি মিশ্রণের মিশ্রণের মোলার এনথালপি এই পদ্ধতির জন্য প্রয়োজন যে দুটি প্রজাতির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া তৃতীয় প্রজাতির সংযোজন দ্বারা প্রভাবিত হয় না। তারপর ত্রয়ী মিশ্রণ ()-এ প্রজাতি i থেকে j-এর ঘনত্ব অনুপাতের সমান বাইনারি ঘনত্ব অনুপাতের জন্য মূল্যায়ন করা হয়। আন্তঃআণবিক বল আন্তঃআণবিক বল হল মিশ্রণের এনথালপির পরিবর্তনের প্রধান উপাদান। মিশ্র অণুগুলির মধ্যে শক্তিশালী আকর্ষণীয় বল, যেমন হাইড্রোজেন-বন্ধন, প্ররোচিত-দ্বিমেরু এবং দ্বিমেরু-দ্বিমেরু মিথস্ক্রিয়ার ফলে মিশ্রণের এনথালপি কম হয় এবং তাপ মুক্ত হয়। যদি শুধুমাত্র সম-অণুগুলির মধ্যে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া বিদ্যমান থাকে, যেমন জল-হেক্সেন দ্রবণে জলের মধ্যে এইচ-বন্ড, মিশ্রণটির মোট এনথালপি বেশি হবে এবং তাপ শোষণ করবে। এছাড়াও দেখুন আপাত মোলার বৈশিষ্ট্য দ্রবণের এনথালপি এনথালপি পরিবর্তন অতিরিক্ত মোলার পরিমাণ মিশ্রণের এনট্রপি ক্যালোরিমেট্রি মাইডেমার মডেল রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক ক্যান। জে. কেম। ইঙ্গ. ডুরান কালিয়াগুইন এনথালপি