Modeling chemical activity effects in strong ionic solutions

Samson, E.; Lemaire, G.; Marchand, J.; Beaudoin, J.J.

doi:10.1016/s0927-0256(99)00017-8

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“…The second term is an empirical term and accounts for short range ion-ion interactions and solvation effects in more concentrated aqueous ionic solutions (<∼0.5 M). A modified form of the Davies equation is given by Samson et al (1999):…”

Section: Physical and Chemical Property Data Sources And Estimation Mmentioning

confidence: 99%

“…In the standard Davies equation, the empirical term takes the form bI, where b=0.2 to 0.3; in the modified Davies equation of Samson et al (1999), C=0.2. The reference state for the ionic species is infinite dilution, defined for the mean ionic activity coefficient such that as m + m − →0, γ + γ − →1.…”

Section: Physical and Chemical Property Data Sources And Estimation Mmentioning

confidence: 99%

“…Regarding sensitivity to activity coefficients, the standard and modified Davies equations are typically valid for solutions with ionic strengths <0.5 M. Samson et al (1999) found that for more concentrated ionic solutions (0.5 to 1.5 M) better agreement with experimental data was achieved by reducing the parameter C in Eq. (5) from 0.2 to 0.15.…”

Section: Volatility Of Organic Acids and Dimethylamine Inmentioning

confidence: 99%

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The potential contribution of organic salts to new particle growth

2009

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Abstract. Field and lab measurements suggest that lowmolecular weight (MW) organic acids and bases exist in accumulation and nucleation mode particles, despite their relatively high pure-liquid vapor pressures. The mechanism(s) by which such compounds contribute to the mass growth of existing aerosol particles and newly formed particles has not been thoroughly explored. One mechanism by which low-MW compounds may contribute to new particle growth is through the formation of organic salts. In this paper we use thermodynamic modeling to explore the potential for organic salt formation by atmospherically relevant organic acids and bases for two system types: one in which the relative contribution of ammonia vs. amines in forming organic salts was evaluated, the other in which the decrease in volatility of organic acids and bases due to organic salt formation was assessed. The modeling approach employed relied heavily on group contribution and other estimation methods for necessary physical and chemical parameters. The results of this work suggest that amines may be an important contributor to organic salt formation, and that experimental data are greatly needed to improve our understanding of organic salt formation in atmospherically relevant systems and to accurately predict the potential contribution of such salts to new particle growth.

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Section: Physical and Chemical Property Data Sources And Estimation Mmentioning

confidence: 99%

Section: Physical and Chemical Property Data Sources And Estimation Mmentioning

confidence: 99%

Section: Volatility Of Organic Acids and Dimethylamine Inmentioning

confidence: 99%

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The potential contribution of organic salts to new particle growth

2009

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“…5 A técnica de extração por solvente possui aplicações na indústria nuclear, na mineração, na metalurgia, no tratamento de efluentes industriais tanto para desenvolvimento de novos projetos, como para dinamizar ou incrementar instalações já existentes. [6][7][8][9][10] A modelagem matemática consiste em partir de um fato real ou semirreal e criar, por meio da coleta, análise e organização dos dados coletados, uma expressão em linguagem matemática que possa servir de parâmetro para descrição e compreensão da realidade. Na visão de Bienbengut e Hein, 11 a interação que permite transformar uma situação real em um "modelo matemático" pertinente deve seguir três etapas básicas: a interação, onde se tem reconhecimento do problema e a familiarização com o fenômeno a ser modelado; a matematização, momento em que é realizada a formulação do problema e, o modelo propriamente dito, que interpreta a solução e valida a expressão matemática desenvolvida.…”

Section: Introductionunclassified

Modelagem termodinâmica por extração por solvente de metais divalentes em meio sulfato usando D2EHPA

Sousa¹,

Ximenes²,

Nascimento³

et al. 2012

Quím. Nova

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(17/21) was studied by a thermodynamic model based on chemical equilibria with mass and charge balance equations. The activity coefficients of all solutes in the aqueous phase were calculated by Davies equation. By applying this model, the equilibrium concentrations of solutes were calculated from de concentration of divalent metals and pH. The predicted distribution coefficients for the divalents metals were in good agreement with experimental results.Keywords: modeling; solvent extraction; divalent metals. INTRODUÇÃOA extração por solventes, também conhecida como extração líquido-líquido, é a operação unitária na qual uma fase aquosa, contendo as espécies metálicas a serem separadas é contatada com uma fase orgânica imiscível que extrai as espécies seletivamente. É uma operação unitária hidrometalúrgica que utiliza, muitas vezes, soluções aquosas concentradas, podendo ser empregada na purificação seletiva de licores de lixiviação e efluentes, além da concentração metálica (caso seja necessário, na etapa de re-extração dos metais da fase orgânica). A distribuição dos íons metálicos entre as fases aquosa e orgânica depende de uma série de variáveis, tais como, composição da solução, pH, concentração do extratante, relação do volume de fases aquosa/orgânica (A/O), tipo de diluente e tempo de contato entre as fases e agitação. A grande vantagem da extração por solventes é a redução da geração global de resíduos de processo, permitindo uma elevada recuperação do metal de interesse e o reciclo do solvente usado no processo. 1-4 Esse processo associado a ferramentas de modelagem e simulação possibilita esclarecer os processos de separação e purificação de elementos ou compostos minerais com elevado grau de pureza. 5 A técnica de extração por solvente possui aplicações na indústria nuclear, na mineração, na metalurgia, no tratamento de efluentes industriais tanto para desenvolvimento de novos projetos, como para dinamizar ou incrementar instalações já existentes. [6][7][8][9][10] A modelagem matemática consiste em partir de um fato real ou semirreal e criar, por meio da coleta, análise e organização dos dados coletados, uma expressão em linguagem matemática que possa servir de parâmetro para descrição e compreensão da realidade. Na visão de Bienbengut e Hein, 11 a interação que permite transformar uma situação real em um "modelo matemático" pertinente deve seguir três etapas básicas: a interação, onde se tem reconhecimento do problema e a familiarização com o fenômeno a ser modelado; a matematização, momento em que é realizada a formulação do problema e, o modelo propriamente dito, que interpreta a solução e valida a expressão matemática desenvolvida.Numerosos modelos matemáticos têm sido desenvolvidos para o cálculo do coeficiente de atividade de íons, principalmente para soluções hidrometalúrgicas, onde a correção da concentração utilizando o coeficiente de atividade é um fato primordial. O modelo mais tradicional é o de Debye-Hückel, porém não é aplicável quando se trata de soluções concentradas, sendo válido para ...

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“…[3] The free copper activity represents the concentration of free cupric ions multiplied by its activity coefficient, a correction factor for the non-ideal behaviour of ionic solutions. [4] This value can be expressed as pCu; similar to pH, pCu represents the negative log 10 of the molar activity of Cu 2+ ions (pCu = −log a Cu 2+ ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Use of an ion-selective electrode for free copper measurements in low salinity and low ionic strength matrices

2007

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Environmental context. The toxicity of metals in the environment is controlled by several parameters including total metal concentration, pH and organic and inorganic ligands (type and concentration). The characterisation of different metal pools in natural matrices (e.g. seawater, soil) is important for the evaluation of their toxic impact. The copper ion-selective electrode (Cu-ISE) is a method of choice for the analytical determination of the speciation (i.e. chemical forms) of divalent copper in natural matrices. This paper clarifies several operational parameters in the hope of decreasing variability of results and increasing the application domain of the Cu-ISE.Abstract. The determination of free copper concentrations in natural matrices is critical for the evaluation of copper toxicity. The ISE is one of the few analytical means for determining the direct speciation of free metal species. We have refined the method for low salinity and low ionic strength solutions for application with soil water extracts or fresh waters. Moreover, we have detailed and standardised a method for using a Cu-ISE with an autotitrator. The standardisation shows a good response and allows significant time saving (under 2 h for the calibration). The results obtained using the ISE are compared with those predicted in the presence of different organic ligands or even the lower free Cu 2+ activities resulting from the formation of Cu hydroxyl species. The method was validated for the determination of Cu speciation at environmentally relevant free Cu 2+ activity, i.e. ranging between 10 −14 and 10 −4 M. The chemical equilibrium calculations were made using the MINEQL+ software and the results agree well for pH values between 3 and 10. In terms of precision, the standard deviations of the measured values never exceed 0.1 units, and in terms of accuracy, the measured values were very close to the nominal values, within a range of 0.1. Outside the optimal pH range, the electrode yields higher activity than expected.

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Modeling chemical activity effects in strong ionic solutions

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The potential contribution of organic salts to new particle growth

The potential contribution of organic salts to new particle growth

Modelagem termodinâmica por extração por solvente de metais divalentes em meio sulfato usando D2EHPA

Use of an ion-selective electrode for free copper measurements in low salinity and low ionic strength matrices

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