Activity coefficient
வெப்ப இயக்கவியலில், செயல்பாட்டு குணகம் என்பது சிறந்த நடத்தையிலிருந்து இரசாயனப் பொருட்களின் கலவையின் விலகலைக் கணக்கிடப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு காரணியாகும். ஒரு சிறந்த கலவையில், ஒவ்வொரு ஜோடி இரசாயன இனங்களுக்கும் இடையிலான நுண்ணோக்கி தொடர்புகள் ஒரே மாதிரியானவை (அல்லது மேக்ரோஸ்கோபிக் ரீதியாக சமமானவை, கரைசலின் என்தால்பி மாற்றம் மற்றும் கலவையில் தொகுதி மாறுபாடு பூஜ்ஜியமாகும்) இதன் விளைவாக, கலவைகளின் பண்புகளை நேரடியாக வெளிப்படுத்தலாம். ரவுல்ட்டின் சட்டம். இலட்சியத்திலிருந்து விலகல்கள் ஒரு செயல்பாட்டு குணகம் மூலம் செறிவை மாற்றியமைப்பதன் மூலம் இடமளிக்கப்படுகின்றன. இதேபோல், வாயுக்கள் சம்பந்தப்பட்ட வெளிப்பாடுகள் ஒரு ஃபுகசிட்டி குணகம் மூலம் பகுதி அழுத்தங்களை அளவிடுவதன் மூலம் இலட்சியமற்றதற்கு சரிசெய்யப்படலாம். செயல்பாட்டு குணகம் என்ற கருத்து வேதியியலில் செயல்பாட்டுடன் நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வெப்ப இயக்கவியல் வரையறை திரவங்களின் சிறந்த கலவையில் அல்லது ஒரு சிறந்த கரைசலில் ஒரு பொருளின் B இன் வேதியியல் ஆற்றல் வழங்கப்படுகிறது, இங்கு μ என்பது ஒரு தூய பொருளின் வேதியியல் ஆற்றல் மற்றும் கலவையில் உள்ள பொருளின் மச்சப் பகுதியாகும். கலவையில் உள்ள பொருளின் செயல்பாடு எப்போது, செயல்பாட்டு குணகம் எங்கே என்பதை எழுதுவதன் மூலம் இலட்சியமற்ற நடத்தையை சேர்க்க இது பொதுமைப்படுத்தப்படுகிறது, இது தன்னைப் பொறுத்தது. 1 ஐ நெருங்கும்போது, பொருள் சிறந்தது போல் செயல்படுகிறது. உதாரணமாக, ≈1 என்றால், ரவுல்ட்டின் விதி துல்லியமானது. > 1 மற்றும் <1 க்கு, பொருள் B முறையே ரவுல்ட்டின் சட்டத்திலிருந்து நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை விலகலைக் காட்டுகிறது. ஒரு நேர்மறை விலகல் என்பது பொருள் B அதிக கொந்தளிப்பாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது. பல சந்தர்ப்பங்களில், பூஜ்ஜியத்திற்குச் செல்வது போல, பொருள் B இன் செயல்பாட்டு குணகம் ஒரு மாறிலியை அணுகுகிறது; இந்த உறவு கரைப்பானுக்கான ஹென்றியின் சட்டமாகும். இந்த உறவுகள் கிப்ஸ்-டுஹெம் சமன்பாட்டின் மூலம் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புடையவை. பொதுவான செயல்பாட்டு குணகங்கள் பரிமாணமற்றவை என்பதை நினைவில் கொள்க. விரிவாகஃ B கூறுகளின் பகுதி அழுத்தம் அதன் நீராவி அழுத்தம் (செறிவு அழுத்தம்) மற்றும் திரவ கட்டத்தில் அதன் மச்சப் பகுதியுடன் தொடர்புடையது என்று ரவுல்ட்டின் விதி கூறுகிறது, வேறுவிதமாகக் கூறினால்ஃ தூய திரவங்கள் சிறந்த வழக்கைக் குறிக்கின்றன. எல்லையற்ற நீர்த்தலில், செயல்பாட்டு குணகம் அதன் வரம்புக்குட்பட்ட மதிப்பை அணுகுகிறது. ஹென்றியின் சட்டத்துடன் ஒப்பீடு, உடனடியாக கொடுக்கிறது வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால்ஃ கலவை நீர்த்த வழக்கில் இலட்சியமற்ற நடத்தையைக் காட்டுகிறது. கலவை ஒரு தூய திரவமாக இல்லாவிட்டால் செயல்பாட்டு குணகத்தின் மேலே உள்ள வரையறை நடைமுறைக்கு மாறானது. இது பெரும்பாலும் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் அல்லது உயிர்வேதியியல் சேர்மங்களுக்கு பொருந்தும். இத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு வேறுபட்ட வரையறை பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது எல்லையற்ற நீர்த்தலை சிறந்த நிலையாகக் கருதுகிறதுஃ உடன் மற்றும் குறியீடு இரண்டு வகையான செயல்பாட்டு குணகங்களுக்கு இடையில் வேறுபடுத்துவதற்கு இங்கே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. வழக்கமாக இது தவிர்க்கப்படுகிறது, ஏனெனில் எந்த வகையான பொருள் என்பது சூழலில் இருந்து தெளிவாகிறது. ஆனால் இரண்டு வகையான செயல்பாட்டு குணகங்களும் தேவைப்படும் சந்தர்ப்பங்கள் உள்ளன, மேலும் அவை ஒரே சமன்பாட்டில் கூட தோன்றலாம், எ. கா., (நீர் + ஆல்கஹால்) கலவைகளில் உள்ள உப்புகளின் கரைசல்களுக்கு. இது சில நேரங்களில் தவறுகளுக்கு ஒரு ஆதாரமாக இருக்கிறது. செயல்பாட்டு குணகங்களால் மச்ச பின்னங்கள் அல்லது செறிவுகளை மாற்றியமைப்பது கூறுகளின் பயனுள்ள செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது, எனவே ரவுல்ட் விதி மற்றும் சமநிலை மாறிலிகள் போன்ற வெளிப்பாடுகளை சிறந்த மற்றும் இலட்சியமற்ற கலவைகளுக்கு பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. அயனி வளிமண்டலத்தின் விளைவுகள் காரணமாக எலக்ட்ரோலைட் கரைசல்களின் நடத்தை பெரும்பாலும் இலட்சியத்திலிருந்து வெகு தொலைவில் இருப்பதால், மின் வேதியியலின் சூழலில் செயல்பாட்டு குணகங்கள் பற்றிய அறிவு குறிப்பாக முக்கியமானது. கூடுதலாக, அவை மண் வேதியியலின் பின்னணியில் குறிப்பாக முக்கியமானவை, ஏனெனில் குறைந்த அளவு கரைப்பான் மற்றும் இதன் விளைவாக, எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் அதிக செறிவு. அயோனிக் கரைசல்கள் கரைசலில் அயனியாக்கும் பொருட்களின் கரைசலுக்கு நேர்மின் அயனி மற்றும் எதிர்மின் அயனியின் செயல்பாட்டு குணகங்களை ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்க முடியாது, ஏனெனில் கரைசல் பண்புகள் இரண்டு அயனிகளையும் சார்ந்துள்ளன. ஒற்றை அயனி செயல்பாட்டு குணகங்கள் கரைந்த எலக்ட்ரோலைட்டின் செயல்பாட்டு குணகத்துடன் பிரிக்கப்படாதது போல் இணைக்கப்பட வேண்டும். இந்த வழக்கில் கரைந்த எலக்ட்ரோலைட்டின் சராசரி ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் செயல்பாட்டு குணகம், γ±, பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது ஸ்டோயிகியோமெட்ரிக் என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இது கரைசலின் இலட்சியத்திலிருந்து விலகல் மற்றும் அயனி சேர்மத்தின் முழுமையற்ற அயனி விலகல் ஆகிய இரண்டையும் வெளிப்படுத்துகிறது, இது குறிப்பாக அதன் செறிவு அதிகரிப்புடன் நிகழ்கிறது. NaCl போன்ற 1:1 எலக்ட்ரோலைட்டுக்கு இது பின்வருவனவற்றால் வழங்கப்படுகிறதுஃ நேர்மின் அயனி மற்றும் எதிர்மின் அயனியின் செயல்பாட்டு குணகங்கள் முறையே எங்கே மற்றும் எங்கே. மேலும் பொதுவாக, சூத்திரத்தின் கலவையின் சராசரி செயல்பாட்டு குணகம் ஒற்றை-அயன் செயல்பாட்டு குணகங்களால் வழங்கப்படுகிறது, கோட்பாட்டளவில் கணக்கிடப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக டெபி-ஹக்கல் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம். கணக்கிடப்பட்ட ஒற்றை-அயன் செயல்பாட்டு குணகங்களை இணைப்பதன் மூலம் கோட்பாட்டு சமன்பாட்டை சோதனை மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடக்கூடிய சராசரி மதிப்புகளை வழங்குவதன் மூலம் சோதிக்கலாம். ஒற்றை அயனி செயல்பாட்டு குணகங்கள் சுயாதீனமாக அளவிட முடியாதவை, அல்லது ஒருவேளை உடல் ரீதியாக அர்த்தமற்றவை என்ற நிலவும் பார்வை, 1920 களின் பிற்பகுதியில் குகென்ஹெய்மின் படைப்புகளில் அதன் வேர்களைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், வேதியியலாளர்கள் ஒற்றை அயனி செயல்பாடுகள் மற்றும் ஒற்றை அயனி செயல்பாட்டு குணகங்கள் பற்றிய யோசனையை ஒருபோதும் கைவிட முடியவில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, pH என்பது ஹைட்ரஜன் அயனி செயல்பாட்டின் எதிர்மறை மடக்கை என வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒற்றை அயனி செயல்பாடுகளின் இயற்பியல் பொருள் மற்றும் அளவிடுதல் பற்றிய தற்போதைய பார்வை சரியாக இருந்தால், ஹைட்ரஜன் அயனி செயல்பாட்டின் எதிர்மறை மடக்கை pH என வரையறுப்பது அளவை அளவிட முடியாத பிரிவில் சதுரமாக வைக்கிறது. இந்த தர்க்கரீதியான சிரமத்தை அங்கீகரித்து, தூய மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியலின் சர்வதேச ஒன்றியம் (IUPAC) pH இன் செயல்பாட்டு அடிப்படையிலான வரையறை ஒரு கருத்தியல் வரையறை மட்டுமே என்று கூறுகிறது. ஒற்றை அயனி குணகங்களின் அளவீட்டில் நிலவும் எதிர்மறையான பார்வை இருந்தபோதிலும், ஒற்றை அயனி செயல்பாடுகளின் கருத்து இலக்கியத்தில் தொடர்ந்து விவாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் குறைந்தபட்சம் ஒரு எழுத்தாளராவது ஒற்றை அயனி செயல்பாட்டின் வரையறையை முற்றிலும் வெப்ப இயக்கவியல் அளவுகளின் அடிப்படையில் முன்வைக்கிறார் மற்றும் முற்றிலும் வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறைகளின் அடிப்படையில் ஒற்றை அயனி செயல்பாட்டு குணகங்களை அளவிடும் முறையை முன்மொழிகிறார். செறிவூட்டப்பட்ட அயனி கரைசல்கள் செறிவூட்டப்பட்ட அயனி கரைசல்களுக்கு அயனிகளின் நீரேற்றம் கவனத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும், ஸ்டோக்ஸ் மற்றும் ராபின்சன் 1948 முதல் தங்கள் நீரேற்றம் மாதிரியில் செய்ததைப் போல. எலக்ட்ரோலைட்டின் செயல்பாட்டு குணகம் மின்சார மற்றும் புள்ளிவிவர கூறுகளாக இ. க்ளூக்காஃப் மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது, அவர் ராபின்சன்-ஸ்டோக்ஸ் மாதிரியை மாற்றியமைக்கிறார். புள்ளியியல் பகுதியில் நீர்ப்பாசன குறியீட்டு எண், விலகலில் இருந்து வரும் அயனிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டின் வெளிப்படையான மோலார் அளவு மற்றும் நீர் மற்றும் மோலாலிட்டியின் மோலார் அளவு ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான விகிதம் ஆகியவை அடங்கும். செயல்பாட்டு குணகத்தின் செறிவூட்டப்பட்ட தீர்வு புள்ளிவிவரப் பகுதிஃ ஸ்டோக்ஸ்-ராபின்சன் மாதிரி மற்ற ஆய்வாளர்களாலும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டு மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. செயல்பாட்டு குணகங்களின் சோதனை நிர்ணயம் செயல்பாட்டு குணகங்கள் இலட்சியமற்ற கலவைகளில் அளவீடுகளைச் செய்வதன் மூலம் சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்கப்படலாம். செயல்பாட்டு குணகத்தைப் பெறுவதற்கு சோதனை மதிப்பை ஒப்பிடக்கூடிய ஒரு சிறந்த கலவையின் மதிப்பை வழங்க ராவுல்ட்டின் சட்டம் அல்லது ஹென்றியின் சட்டம் பயன்படுத்தப்படலாம். ஆஸ்மோடிக் அழுத்தம் போன்ற பிற கூட்டு பண்புகளும் பயன்படுத்தப்படலாம். கதிரியக்க வேதியியல் முறைகள் செயல்பாட்டு குணகங்களை கதிரியக்க வேதியியல் முறைகள் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். எல்லையற்ற நீர்த்தலில் பைனரி கலவைகளுக்கான செயல்பாட்டு குணகங்கள் பெரும்பாலும் ஒவ்வொரு கூறுகளின் எல்லையற்ற நீர்த்தலில் தெரிவிக்கப்படுகின்றன. செயல்பாட்டு குணகம் மாதிரிகள் எல்லையற்ற நீர்த்தலில் எளிதாக்குவதால், இத்தகைய அனுபவ மதிப்புகள் தொடர்பு ஆற்றல்களை மதிப்பிடுவதற்கு பயன்படுத்தப்படலாம். தண்ணீருக்கு எடுத்துக்காட்டுகள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளனஃ செயல்பாட்டு குணகங்களின் கோட்பாட்டு கணக்கீடு எலக்ட்ரோலைட் தீர்வுகளின் செயல்பாட்டு குணகங்கள் கோட்பாட்டளவில் கணக்கிடப்படலாம், டெபி-ஹக்கல் சமன்பாடு அல்லது டேவிஸ் சமன்பாடு, பிட்சர் சமன்பாடுகள் அல்லது டி. சி. பி. சி மாதிரி போன்ற நீட்டிப்புகளைப் பயன்படுத்தி. குறிப்பிட்ட அயனி தொடர்பு கோட்பாடு (எஸ். ஐ. டி) பயன்படுத்தப்படலாம். மின்னாற்பகுப்பு அல்லாத தீர்வுகளுக்கு UNIQUAC, NRTL, MOSCED அல்லது UNIFAC போன்ற தொடர்புடைய முறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம், பொருத்தப்பட்ட கூறு-குறிப்பிட்ட அல்லது மாதிரி அளவுருக்கள் கிடைக்கின்றன. கோஸ்மோ-ஆர்எஸ் என்பது ஒரு தத்துவார்த்த முறையாகும், இது மாதிரி அளவுருக்களை குறைவாக சார்ந்துள்ளது, ஏனெனில் ஒவ்வொரு மூலக்கூறுக்கும் (சிக்மா சுயவிவரங்கள்) குறிப்பிட்ட குவாண்டம் இயக்கவியல் கணக்கீடுகளிலிருந்து தேவையான தகவல்கள் பெறப்படுகின்றன, இது மேற்பரப்பு பிரிவுகளின் புள்ளிவிவர வெப்ப இயக்கவியல் சிகிச்சையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. சார்ஜ் செய்யப்படாத உயிரினங்களுக்கு, செயல்பாட்டு குணகம் γ0 பெரும்பாலும் ஒரு உப்பு-அவுட் மாதிரியைப் பின்பற்றுகிறதுஃ இந்த எளிய மாதிரி பல உயிரினங்களின் செயல்பாடுகளை (CO2, H2S, NH3, பிரிக்கப்படாத அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள் போன்ற கரைக்கப்படாத வாயுக்கள்) அதிக அயனி வலிமைக்கு (5 mol/கிலோ வரை) கணிக்கிறது. கார்பன் டை ஆக்சைடு மாறிலி b இன் மதிப்பு 10 டிகிரி செல்சியஸில் 0.11 ஆகவும், 330 டிகிரி செல்சியஸில் 0.20 ஆகவும் இருக்கும். கரைப்பானாக இருக்கும் தண்ணீரைப் பொறுத்தவரை, செயல்பாட்டை இதைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்ஃ இங்கு ν என்பது கரைந்த உப்பின் ஒரு மூலக்கூறின் பிரிவினையிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் அயனிகளின் எண்ணிக்கை, b என்பது தண்ணீரில் கரைந்த உப்பின் மோலாலிட்டி, φ என்பது நீரின் ஆஸ்மோடிக் குணகம், மற்றும் மாறிலி 55.51 என்பது நீரின் மோலாலிட்டியைக் குறிக்கிறது. மேற்கண்ட சமன்பாட்டில், ஒரு கரைப்பானின் செயல்பாடு (இங்கே நீர்) கரைப்பானின் கரைப்பானின் துகள்களின் எண்ணிக்கைக்கு எதிராக உப்பின் துகள்களின் எண்ணிக்கைக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாக குறிப்பிடப்படுகிறது. அயனி விட்டத்துடன் இணைப்பு அயனி செயல்பாட்டு குணகம் அயனி விட்டத்துடன் எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் டெபி-ஹக்கல் கோட்பாட்டிலிருந்து பெறப்பட்ட சூத்திரத்தால் இணைக்கப்பட்டுள்ளதுஃ இங்கு A மற்றும் B மாறிலிகள், zi என்பது அயனியின் இணை எண் மற்றும் I என்பது அயனி வலிமை. நிலை அளவுருக்களின் சார்பு வெப்பநிலையைப் பொறுத்தவரை ஒரு செயல்பாட்டு குணகத்தின் வழித்தோன்றல் அதிகப்படியான மோலார் என்தால்பியுடன் தொடர்புடையது இதேபோல், அழுத்தத்தைப் பொறுத்தவரை ஒரு செயல்பாட்டு குணகத்தின் வழித்தோன்றல் அதிகப்படியான மோலார் அளவுடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம். இரசாயன சமநிலைக்கான பயன்பாடு சமநிலையில், எதிர்வினைகளின் இரசாயன ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை தயாரிப்புகளின் இரசாயன ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். எதிர்வினைகளுக்கான கிப்ஸ் இலவச ஆற்றல் மாற்றம், αrG, இந்த தொகைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டிற்கு சமம், எனவே, சமநிலையில், பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம். எனவே, ஒவ்வொரு எதிர்வினையின் வேதியியல் ஆற்றலுக்கான வெளிப்பாடுகளில் மாற்றீடு போன்ற ஒரு சமநிலைக்குஃ மறுசீரமைப்பின் போது இந்த வெளிப்பாடு ஆகிறது. எனவே, சமநிலை மாறிலி எங்கே? செயல்பாடுகள் மற்றும் சமநிலை மாறிலிகள் பரிமாணமற்ற எண்கள் என்பதை நினைவில் கொள்க. இந்த வழித்தோன்றல் இரண்டு நோக்கங்களுக்கு உதவுகிறது. இது நிலையான இலவச ஆற்றல் மாற்றத்திற்கும் சமநிலை மாறிலிக்கும் இடையிலான உறவைக் காட்டுகிறது. ஒரு சமநிலை மாறிலி செயல்பாடுகளின் ஈவு என வரையறுக்கப்படுகிறது என்பதையும் இது காட்டுகிறது. நடைமுறையில் இது சிரமமாக உள்ளது. ஒவ்வொரு செயல்பாடும் ஒரு செறிவு மற்றும் ஒரு செயல்பாட்டு குணகத்தின் பெருக்கத்தால் மாற்றப்படும்போது, சமநிலை மாறிலி வரையறுக்கப்படுகிறது, அங்கு [S] S இன் செறிவு போன்றவற்றைக் குறிக்கிறது. நடைமுறையில் சமநிலை மாறிலிகள் ஒரு ஊடகத்தில் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, அதாவது செயல்பாட்டு குணகத்தின் ஈவு நிலையானது மற்றும் புறக்கணிக்கப்படலாம், இது வழக்கமான வெளிப்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது, இது செயல்பாட்டு ஈவு ஒரு குறிப்பிட்ட (நிலையான) மதிப்பைக் கொண்டிருக்கும் நிபந்தனைகளின் கீழ் பொருந்தும். குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் AIOMFAC ஆன்லைன்-மாடல் கரிம-கனிம கலவைகளில் செயல்பாட்டு குணகங்களைக் கணக்கிடுவதற்கான ஒரு ஊடாடும் குழு-பங்களிப்பு மாதிரி. எலக்ட்ரோசிமிகா ஆக்டா ஒற்றை-அயன் செயல்பாட்டு குணகங்கள் வெப்ப இயக்கவியல் மாதிரிகள் சமநிலை வேதியியல் வேதியியலின் பரிமாணமற்ற எண்கள்