UNIFAC
شماریاتی تھرموڈینامکس میں، UNIFAC طریقہ (UNIQUAC فنکشنل گروپ ایکٹیویٹی کوفیشنٹس) غیر مثالی مرکب میں غیر الیکٹرولائٹ سرگرمی کی پیش گوئی کے لیے ایک نیم تجرباتی نظام ہے۔ یو این آئی ایف اے سی ان مالیکیولز پر موجود فنکشنل گروپس کا استعمال کرتا ہے جو سرگرمی کوفیشنٹس کا حساب لگانے کے لیے مائع مرکب بناتے ہیں۔ مالیکیولز پر موجود ہر فنکشنل گروپس کے ساتھ ساتھ کچھ بائنری انٹرایکشن کوفشنٹس کے لیے تعاملات کا استعمال کرکے، ہر حل کی سرگرمی کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ اس معلومات کو مائع توازن کے بارے میں معلومات حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو بہت سے تھرموڈینامک حسابات میں مفید ہے، جیسے کیمیائی ری ایکٹر ڈیزائن، اور آستین کے حسابات۔ یونیفیک ماڈل سب سے پہلے 1975 میں یونیورسٹی آف کیلیفورنیا کے کیمیائی انجینئرنگ کے محققین کے ایک گروپ فریڈنسلینڈ، جونز اور جان پراؤسنٹز نے شائع کیا تھا۔ اس کے بعد انہوں نے اور دیگر مصنفین نے یو این آئی ایف اے سی کے مقالے کی ایک وسیع رینج شائع کی ہے، جس سے ماڈل کی صلاحیتوں میں توسیع ہوئی ہے۔ یہ یو این آئی ایف اے سی ماڈل کے نئے پیرامیٹرز کی ترقی یا موجودہ پیرامیٹرز پر نظر ثانی کی وجہ سے ہوا ہے۔ UNIFAC ان محققین کی طرف سے کیمسٹری، کیمیائی اور عمل انجینئرنگ کے شعبوں میں وسیع استعمال کے لیے ایک لچکدار مائع توازن ماڈل فراہم کرنے کی کوشش ہے۔ مائع حالت تھرموڈینامکس کے شعبے میں ایک خاص مسئلہ قابل اعتماد تھرموڈینامک مستقلات کا حصول ہے۔ یہ مستقلات نظام کی آزاد توانائی کی حالت کی کامیاب پیش گوئی کے لیے ضروری ہیں۔ اس معلومات کے بغیر نظام کے توازن کے مراحل کا نمونہ بنانا ناممکن ہے۔ اس مفت توانائی کے اعداد و شمار کو حاصل کرنا کوئی معمولی مسئلہ نہیں ہے، اور نظام کی توانائی کی کامیابی سے پیمائش کرنے کے لیے محتاط تجربات، جیسے کیلوریمیٹری کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہاں تک کہ جب یہ کام انجام دیا جاتا ہے تو اس کام کو ہر ایک ممکنہ طبقے کے کیمیکلز، اور بائنری، یا اس سے زیادہ، اس کے مرکب کے لیے انجام دینے کی کوشش کرنا ناقابل عمل ہے۔ اس مسئلے کو کم کرنے کے لیے، مفت توانائی کی پیش گوئی کے ماڈل، جیسے کہ UNIFAC، پہلے سے ناپی گئی چند مستقلات کی بنیاد پر نظام کی توانائی کی پیش گوئی کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان میں سے کچھ پیرامیٹرز کا حساب اے بی ابتدائی طریقوں جیسے کوسمو-آر ایس کا استعمال کرتے ہوئے لگانا ممکن ہے، لیکن نتائج کو احتیاط کے ساتھ لیا جانا چاہیے، کیونکہ اے بی ابتدائی پیش گوئیاں بند ہو سکتی ہیں۔ اسی طرح، UNIFAC بند ہو سکتا ہے، اور دونوں طریقوں کے لیے یہ مشورہ دیا جاتا ہے کہ ان حسابات سے حاصل ہونے والی توانائیوں کی تجرباتی طور پر توثیق کی جائے۔ یونیفک ارتباط یونیفک ارتباط مالیکیول سے منسلک فعال گروپوں کی بنیاد پر مالیکیولر تعاملات کو بیان کرکے مالیکیولز کے درمیان تعاملات کی پیش گوئی کے مسئلے کو توڑنے کی کوشش کرتا ہے۔ یہ بائنری تعاملات کی سراسر تعداد کو کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جسے نظام کی حالت کی پیش گوئی کے لیے ناپنے کی ضرورت ہوگی۔ کیمیائی سرگرمی کسی نظام میں اجزاء کی سرگرمی کا گتانک ایک اصلاحی عنصر ہے جو کسی مثالی حل سے حقیقی نظام کے انحراف کا سبب بنتا ہے، جس کی پیمائش یا تو تجربے کے ذریعے کی جا سکتی ہے یا کیمیائی ماڈلز (جیسے UNIFAC) سے اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ مائع مرکب کے مائع مرحلے کے حصے میں ایک اصلاحی عنصر، جسے سرگرمی (ith جزو کی سرگرمی) کہا جاتا ہے، کو شامل کرکے، حقیقی محلول کے کچھ اثرات کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ حقیقی کیمیائی کی سرگرمی نظام کی تھرموڈینامک حالت کا ایک فعل ہے، یعنی۔ درجہ حرارت اور دباؤ۔ سرگرمی کے گتانک اور اجزاء اور ان کی متعلقہ مقدار کے علم سے لیس، مرحلے کی علیحدگی اور بخارات-مائع توازن جیسے مظاہر کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ UNIFAC سرگرمی کے گتانک کی کامیاب پیشین گوئی کے لیے ایک عمومی نمونہ بننے کی کوشش کرتا ہے۔ ماڈل پیرامیٹرز UNIFAC ماڈل نظام میں ہر نوع کے لیے سرگرمی گتانک کو دو اجزاء میں تقسیم کرتا ہے ؛ ایک مشترکہ اور ایک بقایا جزو۔ - th مالیکیول کے لیے، سرگرمی کے گتانک کو درج ذیل مساوات کے مطابق تقسیم کیا جاتا ہے: UNIFAC ماڈل میں، نظام میں ہر مالیکیول کی سرگرمی کا تعین کرنے کے لیے تین اہم پیرامیٹرز درکار ہوتے ہیں۔ سب سے پہلے گروپ سطح کے رقبے اور حجم کی شراکت ہیں جو وان ڈیر والس سطح کے رقبے اور حجم سے حاصل ہوتی ہیں۔ یہ پیرامیٹرز خالصتا میزبان مالیکیولز پر انفرادی فنکشنل گروپس پر منحصر ہوتے ہیں۔ آخر میں بائنری تعامل پیرامیٹر ہے، جو سالماتی جوڑوں کی تعامل توانائی سے متعلق ہے ("بقایا" حصے میں مساوات)۔ ان پیرامیٹرز کو یا تو تجربات کے ذریعے، ڈیٹا فٹنگ یا مالیکیولر سیمولیشن کے ذریعے حاصل کیا جانا چاہیے۔ مشترکہ سرگرمی کے مشترکہ جزو میں اس کی مساوات (نیچے) میں کئی اصطلاحات کا تعاون کیا گیا ہے، اور یہ وہی ہے جو UNIQUAC ماڈل کے لیے ہے۔ کل نظام میں-th مالیکیول کے لیے مولر ویٹڈ سیگمنٹ اور ایریا فریکشنل اجزاء کہاں اور کہاں ہیں اور ان کی تعریف درج ذیل مساوات سے کی جاتی ہے ؛ اور کا مرکب پیرامیٹر ہے۔ یہ نظام کا کوآرڈینیشن نمبر ہے، لیکن ماڈل اس کی قیمت کے لیے نسبتا بے حس پایا جاتا ہے اور اکثر 10 کی قدر والے مستقل کے طور پر حوالہ دیا جاتا ہے۔ اور اس کا حساب گروپ کی سطح کے رقبے اور حجم کی شراکت سے کیا جاتا ہے اور (عام طور پر ٹیبل شدہ اقدار کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے) نیز ہر مالیکیول پر فنکشنل گروپ کے واقعات کی تعداد اس طرح ہے کہ: بقایا سرگرمی کا بقیہ جزو نظام میں موجود گروپوں کے درمیان تعاملات کی وجہ سے ہوتا ہے، اصل کاغذ "گروپوں کے حل" کے تصور کا حوالہ دیتا ہے۔ منفرد فعال گروپوں پر مشتمل-th مالیکیول کے لیے سرگرمی کا بقیہ جزو مندرجہ ذیل لکھا جا سکتا ہے: صرف قسم کے مالیکیولز پر مشتمل محلول میں ایک الگ تھلگ گروپ کی سرگرمی کہاں ہے۔ بقایا سرگرمی کی تشکیل اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ خالص جزو کے حل میں ایک واحد مالیکیول کے محدود کیس کی شرط، سرگرمی 1 کے برابر ہے۔ جیسا کہ تعریف کے مطابق، کسی کو پتہ چلتا ہے کہ صفر ہوگا۔ مندرجہ ذیل فارمولا دونوں کے لیے استعمال کیا جاتا ہے اور اس فارمولے میں گروپ کے رقبے کے حصے کا مجموعہ ہے، تمام مختلف گروپوں پر اور شکل میں کچھ حد تک ملتا جلتا ہے، لیکن اس کے جیسا نہیں ہے۔ گروپ تعامل پیرامیٹر ہے اور گروپوں کے درمیان تعامل توانائی کا ایک پیمانہ ہے۔ اس کا حساب آرہینیئس مساوات کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے (حالانکہ قدر 1 کے فرضی مستقل کے ساتھ)۔ گروپ مول فریکشن ہے، جو حل میں گروپوں کی تعداد ہے جسے گروپوں کی کل تعداد سے تقسیم کیا جاتا ہے۔ m اور n گروپوں کے درمیان تعامل کی توانائی ہے، جس میں جول فی مول کی ایس آئی اکائیاں ہیں اور R مثالی گیس مستقل ہے۔ نوٹ کریں کہ ایسا نہیں ہے کہ، غیر اضطراری پیرامیٹر کو جنم دے رہا ہے۔ گروپ انٹرایکشن پیرامیٹر کے لیے مساوات کو مندرجہ ذیل میں آسان بنایا جا سکتا ہے: اس طرح اب بھی گروپوں اور کے درمیان تعامل کی خالص توانائی کی نمائندگی کرتا ہے، لیکن اس میں مطلق درجہ حرارت (ایس آئی کیلون) کی کچھ غیر معمولی اکائیاں ہیں۔ یہ تعامل توانائی کی اقدار تجرباتی اعداد و شمار سے حاصل کی جاتی ہیں، اور عام طور پر ٹیبلیولیٹ کی جاتی ہیں۔ مزید دیکھیں کیمیائی توازن کیمیائی تھرموڈینامکس فیوگسیٹی یونیک-یونیورسل قواسی کیمیائی سرگرمی کوفیشنٹس یونیفک کنسورشیم پی ایس آر کے-پیشن گوئی کرنے والا سووی-ریڈلیچ-کوونگ موسیڈ-مربوط توانائی کثافت ماڈل کی ترمیم شدہ علیحدگی (لامحدود ڈائلیوشن پر سرگرمی کے کوفیشنٹس کا تخمینہ) حوالہ جات مزید پڑھنا ایج فریڈنسلینڈ، جرگن گیملنگ اور پیٹر راسموسن، بخارات-مائع توازن یونیفک کا استعمال کرتے ہوئے: ایک گروپ شراکت کا طریقہ، ایلسیویئر سائنٹفک، نیویارک، 1979 بیرونی روابط یونیفک ساختی گروپوں اور پیرامیٹرز AIOMFAC آن لائن - تھرموڈینامک ماڈل