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Dissertations / Theses on the topic 'Solubility of Liquids'

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Author: Grafiati
Published: 6 September 2023

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1

Campanell, Frank Christopher. "The Modeling of Solubility." Wright State University / OhioLINK, 2006. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=wright1169068854.

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2

Asatani, Haruki. "Solubility of gases in liquids." Thesis, University of Ottawa (Canada), 1986. http://hdl.handle.net/10393/4643.

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3

Bernardo, Carlos Gabriel Pires Morgado. "Solubility of organic liquids in polystyrene matrices." Thesis, University of Oxford, 2005. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.419261.

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4

Wu, M. F. "The solubility of solutes in cryogenic liquids." Thesis, University of Southampton, 1986. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.373935.

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5

Ochsner, Allison Becker. "Solubility prediction in nonideal liquid mixtures /." The Ohio State University, 1985. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1487260859494571.

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6

Santos, Ana Rute Duarte dos. "Study on solubility of pharmaceutical compounds in ionic liquids." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2013. http://hdl.handle.net/10362/9660.

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Abstract:
Dissertation to obtain the degree of master in Chemical and Biochemical Engineering
The sufficient solubility of N-acetyl-L-cysteine (NAC), coumarin (COU) and 4-hydroxycoumarin (4HC) in alternative solvents obtained in this work can open new perspectives in pharmaceutical processing. Solid–liquid equilibrium (SLE) measurements have been made using a dynamic (synthetic) method. The melting point and the enthalpy of fusion of the pharmaceutical compounds were acquired using differential scanning calorimetry (DSC). The solubility of N-acetyl-L-cysteine and 4-hydroxycoumarin in trifluoromethanesulfonate ionic liquids was found to be significantly higher than in the studied bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ionic liquids, and when compared, coumarin have the opposite behaviour. The best solvent amongst studied for this antioxidant (NAC) and anticoagulants (COU and 4HC) was discovered. The solid–liquid phase equilibrium were described using six different correlation equations which revealed relatively good description with the acceptable standard deviation temperature range. Moreover, the solubility data was used to calculate the 1-octanol/water partition coefficients and experimental partition coefficients (logP) was found to be negative in N-acetyl-L-cysteine and positive in the case of coumarin, at five temperatures with N-acetyl-L-cysteine being more hydrophilic and coumarin more hydrophobic; These results are also proof of the possibility of using these compounds as pharmaceutical products.
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7

Batista, Marta Luísa Salsas. "Development of a solubility parameters scale for ionic liquids." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2010. http://hdl.handle.net/10773/3140.

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Abstract:
Mestrado em Engenharia Química
Os biocombustíveis, como bioetanol e butanol, têm se tornado numa área de grande relevância e objecto de investigação, dadas as suas propriedades que possibilitam a substituição dos combustíveis fósseis mais comuns. No entanto, a sua produção tem um problema associado que é a formação de azeotropos sempre que o álcool se encontra na presença de água. Este problema é usualmente ultrapassado pela utilização de Distilação Extractiva, onde os Líquidos Iónicos (ILs) são usados como agentes de separação, com o intuito de quebrarem o azeotropo. Na última década, os líquidos iónicos, dadas as suas propriedades únicas, têm sido alvo de muita investigação. Entre as mais diversas características, a possibilidade de refinar as suas propriedades para uma tarefa específica, permitiu identificar a necessidade de estudar e perceber qual a relação estrutura-propriedade dos líquidos iónicos, o que levou ao recurso de modelos predictivos. Neste trabalho, o parâmetro de solubilidade de Hildebrand baseado na Teoria das Soluções Regulares, foi utilizado para estimar o parâmetro de solubilidade usando dados experimentais disponíveis para coeficientes de actividade a diluição infinita e também para viscosidade, com o objectivo de obter de uma escala de parâmetros de solubilidade para líquidos iónicos. Dos resultados obtidos, para os coeficientes de actividade a diluição infinita, foi possível observar que os líquidos iónicos possuem um carácter anfifílico (efeito camaleónico), e utilizando a viscosidade na estimação dos parâmetros de solubilidade verificou-se que, no entanto, os líquidos iónicos comportam-se predominantemente como moléculas polares. Neste trabalho, também foram medidas solubilidades para o líquido iónico hexafluorofosfato de 1-butil-3-metil-imidazólio em misturas de água e 1- propanol e ainda 1-propanol e tolueno. Este procedimento permitiu a confirmação do comportamento (efeito camaleónico) descrito anteriormente pela utilização de coeficientes de actividade a diluição infinita. Na estimação dos parâmetros de solubilidade, algumas não conformidades foram observadas. A sua causa poderá estar no facto de que o parâmetro de solubilidade de Hildebrand não detalha a polaridade da molecula ou interacções específicas que, os líquidos iónicos sendo moléculas complexas, poderá ser insuficiente para descrever o seu comportamento. Desta forma, extensões ao parâmetro de solubilidade de Hildebrand são sugeridas neste trabalho. ABSTRACT: Bioethanol and biobutanol are biofuels that nowadays are gaining significance due to their physical and chemical properties that enables the replacement of fossil fuels. Nevertheless, their production brings an inherent problem which is the formation of an azeotrope when the alcohol is in the presence of water. Extractive distillation is the process most widely used, where Ionic liquids may act as separation agent, in order to break or shift the azeotrope. For the past decade, ionic liquids, due to their unique properties, have received an increasing attention by the academic community and industry. Within their characteristics, the possibility of tune their properties allowed identifying the need to understand the relation structure-property which leaded the use of predictive models. In this work, Hildebrand solubility parameter based on Regular Solution Theory, was used to estimate solubility parameters using experimental data available for activity coefficients at infinite dilution and viscosity, aiming the establishment of a solubility parameters scale for ionic liquids. The use of activity coefficients at infinite dilution allowed observing that ionic liquids have amphiphilic (chameleonic) behaviour, and with viscosity it was observed that they act predominantly as polar molecules. In this work, it was also measured solubilities for 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate in mixtures of water and 1-propanol and in mixture of 1- propanol and toluene. This procedure allowed to confirm the behaviour (chameleonic effect) described by solubility parameters estimated by activity coefficients at infinite dilution. In the estimation of solubility parameters, some non-conformities were observed and which can be explained by the fact that the Hildebrand solubility parameter does not detail molecule polarity or specific interactions, and the structure of ionic liquids is clearly more complex than it is taken account. In this matter, other extensions for Hildebrand solubility parameter are suggested.
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8

Rebiai, R. "The solubility of water in cryogenic liquids and the related effects." Thesis, University of Southampton, 1985. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.356094.

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9

Tick, Geoffrey Ray. "Dissolution and enhanced solubilization of immiscible phase organic liquids in porous media : Theoretical, laboratory, and field investigations." Diss., The University of Arizona, 2003. http://etd.library.arizona.edu/etd/GetFileServlet?file=file:///data1/pdf/etd/azu_e9791_2003_398_sip1_w.pdf&type=application/pdf.

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10

Tomlinson, Sean R. "The solubility and secondary structure of zein in imidazolium-based ionic liquids." Diss., Kansas State University, 2013. http://hdl.handle.net/2097/15511.

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Abstract:
Doctor of Philosophy
Department of Chemical Engineering
Jennifer L. Anthony
Ionic liquids are low melting salts composed of an organic cation and an inorganic or organic anion. Ionic liquids are of interest for their wide range of applications and unique properties, such as the negligible vapor pressure of some types of ionic liquids, and the ability to modify ionic liquid properties by selection of the cation or anion. It has been hypothesized that over one million binary ionic liquids (meaning a single cation/anion pair) are possible. Due to the vast number of potential combinations, it should be possible to design ionic liquids specifically for an application of interest. One potential application is their use as protein solvents. However there is little understanding of how ionic liquids affect proteins. This research examined the solubility and secondary structure of the hydrophobic corn protein zein in seven ionic liquids and three conventional solvents as a function of temperature and solvent properties. Zein’s solubility in the solvents was measured gravimetrically from 30 to 60 degrees Celsius. Solubility was then related to solvent properties to gain an understanding of what solvent properties are important, and how to design an ionic liquid to dissolve zein. It was found that a good solvent for zein has a small molecular volume, a low polarity, and is a weak hydrogen bond acceptor. Infrared spectroscopy with curve fitting was used to examine the secondary structure of zein as a function of both solvent and temperature from 25 to 95 degrees Celsius. It was found that most of the ionic liquids change zein’s secondary structure, but those secondary structure changes were not affected by temperature. Aprotic ionic liquids increase the amount of β-turn secondary structure through non-polar interactions between the mixed aromatic-alkyl imidazolium cations and the non-polar portions of the zein. Strong hydrogen bond accepting molecules were found to increase the amount of β-turn secondary structure. It is hypothesized from this research that suitable solvents for zein will have a small molar volume, low polarity, and be poor hydrogen bond acceptors. This combination of properties will enhance zein’s solubility and limit secondary structure changes that can harm protein properties.
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11

Camper, Dean Earl III. "Gas solubility and diffusion in room temperature ionic liquids with an emphasis on gas separations." Diss., Connect to online resource, 2006. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:3207863.

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12

Sharma, Amit. "Catalytic Reaction Engineering using Ionic liquids : Hydroformylation of 1-Octene." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT015G/document.

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Abstract:
Une démarche de type génie de la réaction chimique est appliquée à l'hydroformylation modèle d'oct-1-ène par des complexes lipophobes du rhodium préparés à partir de Rh(CO)2(acac) en phase liquide ionique ([Bmim][PF6]) ou en phase liquide ionique supportée sur silice. La réaction étant contrôlée par la concentration des réactifs dans la phase liquide ionique catalytique, une première étape a consisté à mesurer ces concentrations tant pour les deux gaz (H2 et CO) que pour l'oct-1-ène à différentes températures et pressions. Diverses méthodes de mesures sont utilisées pour la solubilité de l'oléfine : thermogravimétrie et chromatographie gazeuse après extraction multiple d’espace de tête, en présence de solvant (décane) et du produit de la réaction (nonanal). Le transfert gaz-liquide, qui peut conditionner la vitesse de réaction dans ces milieux visqueux, est également mesuré par une technique dynamique de variation de pression, en liquide ionique pur et en mélange biphasique liquide ionique-phase organique, dans un réacteur autoclave à autoaspiration de gaz par arbre creux. Une corrélation générale est proposée montrant une forte influence de la vitesse d'agitation.Une étude cinétique est réalisée en conditions de transferts non limitants en gaz-liquide organique-liquide ionique avec la TPPTS comme ligand. Les comportements habituels de l’hydroformylation en phase organique ou en phase aqueuse sont retrouvés : ordre voisin de 1 pour H2, inhibition par CO à forte concentration, énergie d'activation élevée. Si le turnover est convenable (70 h-1), le rapport n/iso est par contre très bas ce qui n'est pas en faveur de ce système catalytique. Quelques résultats permettent aussi une première analyse de la catalyse biphasique avec le ligand sulfoxantphos et de la catalyse en phase liquide ionique supportée sur silice avec la TPPTS
A chemical reaction engineering approach is applied to the hydroformylation of 1-octene using lipophobic complexes of rhodium prepared from Rh(CO)2(acac) in ionic liquid phase ([Bmim] [PF6]) or in the ionic liquid phase supported on silica. As the reaction is controlled by the concentration of the reagents in the catalytic ionic liquid phase, the concentrations of both gases (H2 and CO) and also of 1-octene are measured at various temperatures and pressures as an initial step. Different methods are used for the measurement of the olefin solubility inside the ionic liquid: thermogravimetry and multiple headspace chromatography, in the presence of solvent (decane) and reaction product (nonanal). The gas-liquid mass transfer, which can be a rate controlling step in these viscous media, is also measured by a dynamic technique of pressure variation, both in case of pure ionic liquid and biphasic mixture of ionic liquid and organic phase, in an autoclave reactor with self induced stirrer. A general correlation is proposed showing the strong influence of the agitation speed. A kinetic study is realized in no gas–liquid nor organic–ionic liquid mass transfer limiting conditions (chemical regime) with TPPTS as ligand. The usual hydroformylation behaviour is observed, as already found in organic phase or in aqueous phase: order close to 1 for H2, inhibition by CO at large concentration, and high activation energy. If the turnover frequency is suitable (70 h-1), the n/iso ratio is very low which is not favourable to this catalytic system. Some experimental results also allow a first analysis of biphasic catalysis with sulfoxantphos ligand and of ionic liquid phase supported catalysis with TPPTS ligand
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13

Dickmann, James Scott. "Volumetric Properties and Viscosity of Fluid Mixtures at High Pressures: Lubricants and Ionic Liquids." Diss., Virginia Tech, 2019. http://hdl.handle.net/10919/90219.

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Abstract:
The present thesis explores the volumetric and transport properties of complex fluid mixtures under pressure in order to develop a better, more holistic understanding of the relationship between the volumetric properties, derived thermodynamic properties, and viscosity. To accomplish this broad objective, two different categories of fluid mixtures were examined using a combination of experimental data and models. These included base oils and their mixtures with polymeric additives, used in lubricants and ionic liquids, with cosolvent addition, for use in biomass and polymer processing. Experimental density data were collected using a variable-volume view-cell at pressures up to 40 MPa and temperatures up to 398 K. A unique high pressure rotational viscometer was developed to study the effect of pressure, temperature, and shear rate on viscosity while also allowing for the simultaneous examination of phase behavior. Viscosity data were collected at pressures up to 40 MPa, temperatures up to 373 K, and shear rates up to 1270 s-1. Experimental density and viscosity data were fit to a pair of coupled model equations, the Sanchez-Lacombe equation of state and the free volume theory respectively. From density, derived thermodynamic properties, namely isothermal compressibility, isobaric thermal expansion coefficient, and internal pressure, were calculated. By generating these models, viscosity could be viewed in terms of density, allowing for a direct link with thermodynamic properties. In the first part of the study, the effect of composition on density, thermodynamic properties, and viscosity was examined for base oils used in automotive lubricants. Six different base oils, four mineral oils and two synthetic oils, were studied to develop a better understanding on how the thermodynamic properties, particularly isothermal compressibility and internal pressure, vary with the concentration of cyclic molecules in the oil stock. Isothermal compressibility was found to decrease with cycloalkane content, while internal pressure increased. Additionally, the effect of two different polymeric additives on the volumetric properties and viscosity of a base oil composed of poly(α olefins) was examined. Both additives are polymethacrylate based, one with amine functionality, and are used as viscosity index modifiers in engine oils and automatic transmission fluids. The polymer with amine functionality was found to have a significant effect on internal pressure, seen as a large drop at high polymer concentration (7 mass percent), due to the addition of repulsive intermolecular interactions. In the second part of the study, six ionic liquids with the 1-alkyl-3-methylimidazolium cation and their mixtures with ethanol were examined. Two anions were used, chloride and acetate. The effect of ethanol addition on the derived thermodynamic properties and viscosity was studied in terms of chain length of the alkyl group on the cation. In addition, a method of estimating Hildebrand solubility parameter was employed, allowing for solubility parameter to be put in terms of pressure, temperature, and composition. The effect of cosolvent addition on the thermodynamic properties was changed by the length of the alkyl group on the cation. As the cation became bulkier, anion-cation interactions weakened, allowing for an increase in the anion-cosolvent interactions.
Doctor of Philosophy
The present thesis aims to understand both the density and viscosity of various fluid mixtures at high pressures and temperatures through both experiments and modeling. By studying these properties simultaneously, a more holistic view of a fluid can be developed to predict its usefulness for a specific application. This is especially important in the case of fluid mixtures, where, in addition to temperature and pressure, composition needs to be taken into account. To accomplish the experimental portion of this work, a new high pressure rotational viscometer was developed to measure viscosity as a function of temperature and pressure in conjunction with a preexisting technique for measuring density. This experimental data was used to create models, allowing for a better understanding of the effect of temperature, pressure, and composition on both density and viscosity along with certain thermodynamic properties. In the first part of the study, oils and additives used to make lubricants with automotive applications, such as engine oils and automatic transmission fluids, were studied. By studying the properties of these mixtures under pressure, a better understanding of how properties key to lubricant effectiveness are related to temperature, pressure, and composition can be developed. In the second part of the study, ionic liquids, salts with melting points below 100oC, and their mixtures with ethanol were studied. Ionic liquids have unique properties and have been studied for use in batteries, polymer processing, biomass processing, and gas capture. Due to the wide range of potential ionic liquids with various properties that can be made, these salts have been described as tailorable solvents. By adding an additional solvent, the resulting mixture can be tuned through temperature, pressure, and composition. Using the set of tools employed in the present work, important properties for process design were calculated. In particular, the Hildebrand solubility parameter was estimated as a function of temperature, pressure, and composition. The solubility parameter is a useful tool in predicting whether or not a material will dissolve in the solvent of choice.
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Gooding, Anna Claire. "Material solubility in, and rapid synthesis of, ionic liquids as a step towards efficient value recovery from waste." Thesis, Imperial College London, 2011. http://hdl.handle.net/10044/1/9092.

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Abstract:
Recovery of metal values from metal-containing wastes and low-grade ores is important in reducing consumption of metals from primary sources. The potential for ionic liquids (ILs) to be used to recover valuable constituents from waste by selectively dissolving target materials and then recovering them from the IL prior to regeneration and use of the IL in further extraction is demonstrated. A literature review shows the different types of ILs, their syntheses and applications as solvents in extraction procedures. The use of rapid synthesis methods (particularly, open- and closed-vessel microwave-assisted methods) to prepare ILs, of suitable purity for extracting value from wastes and low-grade ores, is described, with the benefits of more rapid synthesis, more efficient reagent conversion, higher purity product, reduced loss of starting materials and less use of volatile organic solvents, all of which contribute to a more environmentally-sound synthesis methodology. The solubilities of a range of metals and metal compounds, in the prepared ILs, show selective dissolution of metals can be achieved with the recovery of these metals, from IL solution also being reported. Testing the use of ILs as solvents to recover metals from alkali battery black mass waste and the mineral, malachite, as model systems, was studied, with recovery of zinc and manganese from the battery waste being achieved using HBetNTf2 and recovery of copper, from malachite, using protomimBr and protomimCl. Crystals have been isolated from solutions of Zn, ZnO, ZnS, CuO, CoCl2, Mn and MnO2 in protomimBr and their crystal structures determined, which show that complex formation between components of the IL and the metal ions provides the mechanism for the dissolution of metals from solids into the ILs. The complex formation can, however, involve either the nitrogen atom of the imidazolium-IL cation (for zinc, copper and manganese) or the IL halide anion (for cobalt).
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Bansode, Ratnadeep V. "Functional ionic liquids in crystal engineering and drug delivery." Thesis, University of Bradford, 2016. http://hdl.handle.net/10454/14563.

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Abstract:
The objective of this research is to explore the use of ionic liquds in crystal engineering and drug delivery. Ionic liquids have a wide range of applications in pharmaceutical field due to their unique physicochemical propertie ssuch as chemical, thermal stability, low melting point, nonvolatility, nonflamability, low toxicity and recyclability which offer unique and interesting potential for pharmaceuitcal applications. Currently, many research groups are working on the development of ionic liquids to use in this field but there is need to develop systematic understanding about new techniques for synthesis and applications of ionic liquids to obtain new crystal form and potential of drug ionic salts. The synthesis of fifteen phosphonium ionic liquids under microwave irradiation and their physicochemical properties was investigated. The reaction time was significantly reduced compared to conventional methods, and higher yields were reported. The crystallisation of pharmaceutical drugs such as sulfathiazole, chlorpropamide, phenobarbital and nifedipine were investigated using imidazolium ionic liquids. The supramolecular complex of sulfathiazole and phenobarbital with imidazolium ionic liquids and polymorphic change in chlorpropamide was achieved. The ionic liquids provides unique environment for the crystallisation. The imidazolium salts of ibuprofen and diclofenac were synthesised and evaluated for physicochemical properties and their pharmaceutical performances especially transdermal absorption. The investigation of physicochemcal properties and pharmaceutical performance of imidazolium drug salts indicated opportunity to optimise lipophilicity and other physicochemical properties such as molecular size, osmolality, viscosity to achieve desired skin deposition and permeation. This study will provide a new approach to design of new drug salts develop using the interdisciplinary knowledge of chemical synthesis and drug delivery.
Social Justice Department, Government of Maharashtra, India.
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Bansode, Ratnadeep Vitthal. "Functional ionic liquids in crystal engineering and drug delivery." Thesis, University of Bradford, 2016. http://hdl.handle.net/10454/14563.

Full text
Abstract:
The objective of this research is to explore the use of ionic liquds in crystal engineering and drug delivery. Ionic liquids have a wide range of applications in pharmaceutical field due to their unique physicochemical propertie ssuch as chemical, thermal stability, low melting point, nonvolatility, nonflamability, low toxicity and recyclability which offer unique and interesting potential for pharmaceuitcal applications. Currently, many research groups are working on the development of ionic liquids to use in this field but there is need to develop systematic understanding about new techniques for synthesis and applications of ionic liquids to obtain new crystal form and potential of drug ionic salts. The synthesis of fifteen phosphonium ionic liquids under microwave irradiation and their physicochemical properties was investigated. The reaction time was significantly reduced compared to conventional methods, and higher yields were reported. The crystallisation of pharmaceutical drugs such as sulfathiazole, chlorpropamide, phenobarbital and nifedipine were investigated using imidazolium ionic liquids. The supramolecular complex of sulfathiazole and phenobarbital with imidazolium ionic liquids and polymorphic change in chlorpropamide was achieved. The ionic liquids provides unique environment for the crystallisation. The imidazolium salts of ibuprofen and diclofenac were synthesised and evaluated for physicochemical properties and their pharmaceutical performances especially transdermal absorption. The investigation of physicochemcal properties and pharmaceutical performance of imidazolium drug salts indicated opportunity to optimise lipophilicity and other physicochemical properties such as molecular size, osmolality, viscosity to achieve desired skin deposition and permeation. This study will provide a new approach to design of new drug salts develop using the interdisciplinary knowledge of chemical synthesis and drug delivery.
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Neves, Catarina Maia Seco Seiça. "Treatment of aqueous effluents contaminated with ionic liquids." Doctoral thesis, Universidade de Aveiro, 2014. http://hdl.handle.net/10773/14147.

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Abstract:
Doutoramento em Química
Ionic liquids are a class of solvents that, due to their unique properties, have been proposed in the past few years as alternatives to some hazardous volatile organic compounds. They are already used by industry, where it was possible to improve different processes by the incorporation of this kind of non-volatile and often liquid solvents. However, even if ionic liquids cannot contribute to air pollution, due to their negligible vapour pressures, they can be dispersed thorough aquatic streams thus contaminating the environment. Therefore, the main goals of this work are to study the mutual solubilities between water and different ionic liquids in order to infer on their environmental impact, and to propose effective methods to remove and, whenever possible, recover ionic liquids from aqueous media. The liquid-liquid phase behaviour of different ionic liquids and water was evaluated in the temperature range between (288.15 and 318.15) K. For higher melting temperature ionic liquids a narrower temperature range was studied. The gathered data allowed a deep understanding on the structural effects of the ionic liquid, namely the cation core, isomerism, symmetry, cation alkyl chain length and the anion nature through their mutual solubilities (saturation values) with water. The experimental data were also supported by the COnductor-like Screening MOdel for Real Solvents (COSMO-RS), and for some more specific systems, molecular dynamics simulations were also employed for a better comprehension of these systems at a molecular level. On the other hand, in order to remove and recover ionic liquids from aqueous solutions, two different methods were studied: one based on aqueous biphasic systems, that allowed an almost complete recovery of hydrophilic ionic liquids (those completely miscible with water at temperatures close to room temperature) by the addition of strong salting-out agents (Al2(SO4)3 or AlK(SO4)2); and the other based on the adsorption of several ionic liquids onto commercial activated carbon. The first approach, in addition to allowing the removal of ionic liquids from aqueous solutions, also makes possible to recover the ionic liquid and to recycle the remaining solution. In the adsorption process, only the removal of the ionic liquid from aqueous solutions was attempted. Nevertheless, a broad understanding of the structural effects of the ionic liquid on the adsorption process was attained, and a final improvement on the adsorption of hydrophilic ionic liquids by the addition of an inorganic salt (Na2SO4) was also achieved. Yet, the development of a recovery process that allows the reuse of the ionic liquid is still required for the development of sustainable processes.
Devido às suas propriedades ímpares, nos últimos anos, os líquidos iónicos têm sido propostos como solventes alternativos aos solventes orgânicos voláteis e nefastos para o meio ambiente. Uma vez que os líquidos iónicos não são voláteis, e na maioria das vezes são líquidos a temperaturas próximas da temperatura ambiente, os processos industriais em que estes foram incluídos apresentaram melhorias significativas. Apesar desta classe de solventes não contribuir para a poluição atmosférica, uma vez que apresentam pressões de vapor negligenciáveis, os líquidos iónicos podem, no entanto, contaminar o meio ambiente através de descargas sobre os efluentes aquosos. Neste sentido, os principais objetivos deste trabalho consistem no estudo das solubilidades mútuas entre diversos líquidos iónicos e água, de forma a depreender sob o seu impacto ambiental, e na proposta de métodos eficientes para remover, e sempre que possível, recuperar os líquidos iónicos de meios aquosos. O equilíbrio líquido-líquido dos sistemas constituídos por líquidos iónicos e água foi determinado no intervalo de temperaturas entre (288.15 e 318.15) K. No entanto, para os líquidos iónicos com temperaturas de fusão superiores à temperatura ambiente, este intervalo foi mais estreito. Através dos resultados obtidos das solubilidades mútuas (valores de saturação), foi possível alcançar uma melhor perceção dos efeitos estruturais dos líquidos iónicos sob o equilíbrio de fases, nomeadamente a família, isomerismo, simetria e comprimento da cadeia alquílica do catião, e a natureza do anião. Os dados experimentais foram também suportados pelo modelo COSMO-RS (COnductor-like Screening MOdel for Real Solvents), e em alguns sistemas também foi aplicada simulação molecular dinâmica de forma a obter informação sobre os mesmos ao nível molecular. Por outro lado, foram estudados dois métodos diferentes de forma a remover e recuperar os líquidos iónicos de soluções aquosas: um com base em sistemas aquosos bifásicos, onde foi possível a recuperação quase completa de líquidos iónicos hidrofílicos (que são aqueles que a temperaturas próximas da ambiente são completamente miscíveis com água), pela adição de agentes de salting-out fortes (Al2(SO4)3 ou AlK(SO4)2); e outro focado na adsorção de líquidos iónicos a carvão ativado. O primeiro método, além de permitir a remoção dos líquidos iónicos de soluções aquosas, permite também a recuperação do mesmo e a reutilização dos restantes componentes do sistema. No entanto, no estudo da adsorção, apenas foi alcançada a etapa de remoção do líquido iónico. Contudo, foi possível compreender os efeitos estruturais do líquido iónico aquando do processo de adsorção, e também conseguir uma melhoria na adsorção de líquidos iónicos hidrofílicos pela adição de um sal inorgânico. Ainda assim, é necessário estudar com mais enfoque o processo de recuperação que permita, por sua vez, a reutilização do líquido iónico visando o desenvolvimento de processos sustentáveis.
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Dinis, Teresa Beatriz Vide. "Concentration of human pollution tracers with ionic liquids." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/16145.

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Abstract:
Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Industrial e Ambiental
The main objective of the present thesis consists on the development of an analytical preconcentration technology for the concomitant extraction and concentration of human pollution tracers from wastewater streams. Due to the outstanding tunable properties of ionic liquids (ILs), aqueous biphasic systems (ABS) composed of ILs can provide higher and more selective extraction efficiencies for a wide range of compounds, being thus a promising alternative to the volatile and hazardous organic solvents (VOCs) typically used. For that purpose, IL-based ABS were employed and adequately characterized as an one-step extraction and concentration technique. The applicability of IL-based ABS was verified by their potential to completely extract and concentrate two representative pharmaceutical pollution tracers, namely caffeine (CAF) and carbamazepine (CBZ), from wastewaters. The low concentration of these persistent pollutants (usually found in μg·dm-3 and ng·dm-3 levels, respectively) by conventional analytical equipment does not permit a proper detection and quantification without a previous concentration step. Preconcentration methods commonly applied are costly, timeconsuming, with irregular recoveries and make use of VOCs. In this work, the ABS composed of the IL tetrabutylammonium chloride ([N4444]Cl) and the salt potassium citrate (K3[C6H5O7]) was investigated while demonstrating to be able to completely extract and concentrate CAF and CBZ, in a single-step, overcoming thus the detection limit of the applied analytical equipment. Finally, the hydrotropic effect responsible for the ability of IL-based ABS to extract and concentrate a wide variety of compounds was also investigated. It was shown that the IL rules the hydrotropic mechanism in the solubility of CAF in aqueous solutions, with an increase in solubility up to 4-fold. Moreover, the proper selection of the IL enables the design of the system that leads to a more enhanced solubility of a given solute in the IL-rich phase, while allowing a better extraction and concentration. IL-based ABS are a promising and more versatile technique, and are straightforwardly envisaged as selective extraction and concentration routes of target micropollutants from wastewater matrices.
A presente tese tem como objetivo o desenvolvimento de uma tecnologia de pré-concentração para uma avaliação correta da presença de marcadores de poluição antropogénica em águas residuais. Devido à capacidade excecional que os líquidos iónicos (LIs) apresentam no que respeita ao ajuste das suas propriedades físicas e químicas, os sistemas aquosos bifásicos (SAB) constituídos por LIs providenciam eficiências de extração mais elevadas e específicas para os mais variados compostos, e substituindo o uso de solventes orgânicos voláteis (SOV). Deste modo, SAB constituídos por LIs foram estudados e caracterizados neste trabalho como uma técnica de extração e concentração simultâneas. Numa primeira etapa, os SAB constituídos por LIs foram estudados como potenciais plataformas para extrair e concentrar dois fármacos geralmente usados como marcadores de poluição humana, nomeadamente cafeína (CAF) e carbamazepina (CBZ). A presença destes dois poluentes persistentes em concentrações reduzidas (na ordem dos μg·dm-3 e ng·dm-3, respetivamente) nas águas residuais não permite uma correta deteção e quantificação pelos equipamentos normalmente utilizados para o efeito, sem que haja uma etapa prévia de concentração. Contudo, os métodos de pré-concentração normalmente aplicados apresentam várias desvantagens, tais como um custo elevado, um tempo laboral moroso, taxas de recuperação irregulares e o uso de SOV. Assim sendo, estudou-se um SAB constituído pelo LI cloreto de tetrabutilamónio ([N4444]Cl) e pelo sal biodegradável citrato de potássio (K3[C6H5O7]) para extrair e concentrar CAF e CBZ num único passo, superando assim os baixos limites de deteção do equipamento analítico utilizado para a quantificação de marcadores de poluição humana. Por último, foi estudado o efeito hidrotrópico providenciado pelos LIs que se refletem na capacidade destes sistemas para extrair e concentrar os mais variados compostos. Verificou-se que o LI é responsável pelo efeito hidrotrópico, permitindo um aumento da solubilidade da CAF em soluções aquosas, e até de 4 vezes. Além disso, uma escolha adequada do LI permite definir um sistema específico para melhorar a solubilidade de um composto na fase rica em LI, garantindo portanto o desenvolvimento de uma plataforma para extração e concentração com elevada eficiência. Os SAB constituídos por LIs foram aqui demonstrados como uma técnica alternativa mais versátil e promissora para a extração e concentração simultâneas, permitindo uma monitorização adequada de compostos vestigiais em matrizes das águas residuais.
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Lazzaroni, Michael John. "Optimizing solvent selection for separation and reaction." Thesis, Available online, Georgia Institute of Technology, 2004:, 2004. http://etd.gatech.edu/theses/available/etd-07092004-124758/unrestricted/lazzaroni%5Fmichael%5Fj%5F200407%5Fphd.pdf.

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Abstract:
Thesis (Ph. D.)--School of Chemical and Biomolecular Engineering, Georgia Institute of Technology, 2005. Directed by Charles A. Eckert.
Charles L. Liotta, Committee Co-Chair ; Charles A. Eckert, Committee Chair ; Amyn S. Teja, Committee Member ; J. Carson Meredith, Committee Member ; Rigoberto Hernandez, Committee Member. Vita. Includes bibliographical references.
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Balk, Anja [Verfasser], and Lorenz [Gutachter] Meinel. "Ionic liquids of active pharmaceutical ingredients: A novel platform addressing solubility challenges of poorly water soluble drugs / Anja Balk ; Gutachter: Lorenz Meinel." Würzburg : Universität Würzburg, 2016. http://d-nb.info/1119077036/34.

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Zhang, Chengda. "SYNTHESES OF PEG/ALKYL-BASED IMIDAZOLIUM/PYRIDINIUM IONIC LIQUIDS AND APPLICATIONS ON H2S ABSORPTION& SYNTHESES OF POLYSULFONE BASED FUNCTIONALIZED IMIDAZOLIUM IONIC POLYMERS AND APPLICATIONS ON GAS SEPARATION." OpenSIUC, 2015. https://opensiuc.lib.siu.edu/theses/1797.

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Abstract:
The synthesis method for PEG/alkyl-based imidazolium/pyridinium ionic liquids was studied. Four steps were used to fabricate the membranes: polymerization, chloromethylation, linkage of the polymers with the pendent groups and membrane cast. Permeabilities and CO2/N2 selectivity of two membranes were examined and each showed remarkable CO2/N2 selectivity. CO2 permeability of the [PSM-MIM][Cl] membrane is better than that of the [PSM-MEIM][Cl] membrane, which is due to the steric hindrance of the methoxyethyl group. The syntheses of PEG/alkyl-based imidazolium/pyridinium ionic liquids (IL) were studied. PEG-based ILs were demonstrated to have better H2S solubilities than the alkyl-based ILs. H2S solubilities of the imidazolium ILs and pyridinium ILs were compared. The anion effects on H2S solubilities have been investigated, while the temperature effects on H2S solubilities will need to be studied in the near future.
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Chen, Yushu. "Application de l'équation PC-SAFT à la capture du dioxyde de carbone et à la désulfuration des essences." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0092/document.

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Abstract:
Le remplacement des solvants organiques classiques par une nouvelle génération de solvants moins toxiques, moins inflammables et moins polluants est un défi majeur pour l'industrie chimique. Les liquides ioniques, sels liquides qui satisfont ces critères, sont envisagés comme alternatives. Le but de ce travail est d'évaluer le comportement des liquides ioniques en présence de gaz à effet de serre (CO2, N2O et CH4) ou de composés organiques. Dans un premier temps, une étude théorique présente les performances du modèle thermodynamique PC-SAFT sur la représentation des équilibres liquide-vapeur de systèmes constitués de dioxyde de carbone et de liquide ionique. Ensuite, l'étude de la solubilité du méthane, du dioxyde de carbone et du protoxyde d'azote dans divers liquides ioniques a été effectuée sous basse ou haute pression. Ce travail propose un modèle basé sur le concept de contribution de groupes afin de prédire la constante d'Henry du CO2 dans les liquides ioniques. Enfin, une étude sur les équilibres liquide-vapeur des systèmes binaires rencontrés dans la désulfuration des essences a été effectuée. Les données expérimentales ont permis d'évaluer les performances de l'équation PC-SAFT à représenter les équilibres entre phases de systèmes {composés soufrés / aromatiques + liquide ionique}
The replacement of conventional organic solvents by a new generation of solvents less toxic, less flammable and less polluting is a major challenge for the chemical industry. Ionic liquids have been widely promoted as interesting substitutes for traditional solvents. The purpose of this work is to evaluate the behavior of ionic liquids in the presence of greenhouse gases (CO2, CH4 and N2O) or organic compounds. Firstly, a theoretical study presents the performance of the thermodynamic model PC-SAFT in the representation of vapor-liquid equilibrium of systems containing ionic liquids and carbon dioxide. Then, the solubility study of methane, carbon dioxide and nitrous oxide in various ionic liquids was performed at high or low pressure. The group contribution concept is proposed in this study in order to predict the Henry's law constant of carbon dioxide in ionic liquids. Finally, a study on the vapor-liquid equilibrium of binary systems encountered in gasoline desulfurization was carried out. Experimental data were used to evaluate the performance of PC-SAFT equation of state to represent phase equilibrium of systems {sulfur / aromatic compounds + ionic liquid}
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Resende, de Azevedo Jacqueline. "Etude de la cristallisation d’une nouvelle molécule à efficacité cardiotonique dans un mélange liquide ionique - eau." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2014. http://www.theses.fr/2014EMAC0009/document.

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Abstract:
La cristallisation par effet anti-solvant, comme technique de production de micro/nanoparticules, présente certains inconvénients. En effet, pour des molécules nouvellement synthétisées ou découvertes, comme le LASSBio-294, les solubilités dans l'eau et dans les solvants organiques sont faibles ce qui limite l'application de cette opération. L'utilisation de solvants alternatifs ouvre de nouvelles perspectives de recristallisation de ce type de molécules. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la cristallisation du LASSBio-294 en utilisant un liquide ionique comme solvant. Ce sont des sels organiques fondus à température ambiante, qui ont la particularité d’avoir une tension de vapeur nulle. Ils constituent une nouvelle classe de solvants non volatiles et ininflammables qui présentent des propriétés originales. Dans un premier temps, des liquides ioniques (LIs) dérivés du cation imidazolium ont été utilisés comme solvant alternatif. La solubilité a été mesurée dans 5 LIs,dans l’eau et dans des mélanges eau/LI. Dans l’eau pure la solubilité est très faible (5 ppm). En revanche, dans certains LIs, elle est supérieure à 200 mg/g solution. Les résultats de solubilité dans des mélanges eau/LI ont permis de choisir le rapport eau/LI pour l’obtention d’un bon rendement en solide. En complément, une étude de la stabilité du solide en suspension a été menée dans différents systèmes aqueux. Cette étude a montré sa possible hydrolyse. Dans un deuxième temps, la recristallisation a été réalisée avec le 1-éthyl-3-méthylimidazolium méthyl phosphonate [emim][CH3O(H)PO2] comme solvant et l’eau comme anti-solvant. Deux approches sont présentées en vue de favoriser le mélange : l'utilisation de dispositifs de mélange et l'introduction des ultrasons pendant le processus de cristallisation. L’influence de paramètres tels que le rapport anti-solvant/solvant, la concentration initiale et la présence d'additifs a été étudiée. Les solides formés puis séchés en étuve ont été caractérisés par granulométrie laser, microscopie électronique à balayage, diffractométrie de rayons X, calorimétrie différentielle à balayage et test de dissolution. Malgré une diminution de la taille des particules élémentaires, l'état d'agglomération des cristaux obtenus n'a pas permis une augmentation de la vitesse de dissolution. En modifiant le mode de séchage (séchage par atomisation), cette agglomération est réduite et la dissolution améliorée. De plus, la présence d'un polymère entérique en solution lors du séchage par atomisation des cristaux synthétisés a eu un effet notable sur la structure des agglomérats formés. Ces derniers peuvent se désagréger, se disperser et se dissoudre rapidement
The anti-solvent crystallization allows obtaining micro/nanoparticles, but it presents some disadvantages. In the case of new pharmaceutical molecules, as the LASSBio-294, the solubility in water or organic solvents is very low limiting the application of this operation. The use of Ionic Liquids (ILs) as alternative solvents opens new perspectives in pharmaceutical processing through anti-solvent crystallization process. Unlike conventional solvents, ILs are entirely composed of ions. ILs are organic salts, usually liquid at room temperature, and which are composed of a relatively large asymmetric organic cation and of an inorganic or organic anion. ILs derived from imidazolium cation are used as alternative solvents for this drug, water being used as anti-solvent. First, the solubility is measured in 5 ILs, in water and in water/IL mixtures. In pure water, the solubility is very low (5 ppm). However, for some ILs, it is greater than 200 mg/g solution. The results of solubility in water/IL mixtures permit to choose a water/IL ratio leading to a good solid theoretical yield. Then recrystallization is performed with 1-ethyl-3-methylimidazolium methyl phosphonate [emim][CH3O(H)PO2] as the preferred solvent. Antisolvent crystallization represents a class of process characterized by the mixing between a solution and an antisolvent to produce solid particles. The influence of solvent/anti-solvent ratio, initial concentration, and additives is studied. The solids formed and dried in an oven are characterized by laser granulometry, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, and dissolution test. Despite the decrease of elementary particles size, the agglomeration state of particles does not permit to improve the dissolution rate. The agglomeration is reduced and the dissolution improved by modifying the drying process (spray drying). Moreover, the presence of an enteric polymer during the spray drying process has a significant impact on the structure of the formed agglomerates. These are disaggregated, dispersed and dissolved very quickly
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Manfoumbi, Christian. "Précipitation des gels de silice en solution aqueuse sursaturée à forte acidité : mécanismes et mésostructures, application à la filtrabilité des pulpes dans les procédés hydrométallurgiques." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30251/document.

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Abstract:
La formation de gels de silice dans les procédés hydrométallurgiques est très souvent problématique pour la performance des étapes de séparation solide-liquide, en raison du colmatage des filtres. Ces étapes interviennent en aval des étapes de lixiviation visant à mettre en solution les éléments d'intérêts, notamment dans des milieux à forte acidité. Egalement mis en solution au cours de ces attaques acides, le silicium précipite alors sous forme d'oxyde de silicium et forme des gels extrêmement préjudiciables à la filtration. Dans le cadre d'une collaboration avec ERAMET Research, centre de recherche d'ERAMET, groupe minier français qui conçoit des procédés hydrométallurgiques, nous avons étudié l'influence des conditions de lixiviation d'un minerai spécifique sur la cinétique de dissolution du silicium ainsi que sur les mécanismes de précipitation de la silice en milieu acide. Nous avons montré qu'en-dessous d'une valeur de pH égale à 2, la silice polymérise pour former des gels suivant des mécanismes indépendants de la composition ionique de la solution. L'étude structurale des gels obtenus, réalisée par diffusion de rayonnement aux petits angles (SAXS) nous a conduit à proposer un modèle pour la mésostructure qui permet de comprendre leur impact sur les vitesses de filtration. Par la suite, des stratégies consistant à modifier la mésostructure des gels par des approches physiques ou physico-chimiques ont été considérées. Les résultats obtenus ont montré la possibilité d'utiliser à court terme ces stratégies pour améliorer la filtrabilité des gels de silice dans un procédé hydrométallurgique
The formation of silica gels in hydrometallurgical processes is very often problematic for the performance of the solid-liquid separation steps, due to clogging of the filters. These steps are carried out downstream of leaching aiming to solubilize the elements of interests, in particular in solutions with strong acidity. Also dissolved during acidic leaching, the silicon then precipitates in the form of silicon oxide and forms gels extremely detrimental to filtration. In collaboration with ERAMET Research, a research center of ERAMET, a french mining group that designs hydrometallurgical processes, we studied the influence of the leaching conditions of a specific ore on the dissolution kinetics of silicon as well as on the mechanisms of precipitation of silica in an acidic solution. We have shown that below a pH value of 2, silica polymerizes to form gels following mechanisms independent of the ionic composition of the solution. Based, on the structural study of the gels, carried out by small angle radiation scattering (SAXS) we proposed a model for the mesotructure, which explain the impact on filtration rates. Subsequently, strategies to modify the mesostructure of the gels by physical or physicochemical approaches were considered. The results have shown the potentialities of these strategies in the short term to improve the filterability of precipitated silica gels in a hydrométallurgical process
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Retief, Frederik Jacobus Gideon. "A novel approach to solvent screening for post-combustion carbon dioxide capture with chemical absorption." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2012. http://hdl.handle.net/10019.1/19964.

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Abstract:
Thesis (MScEng)--Stellenbosch University.
ENGLISH ABSTRACT: Carbon dioxide (CO2) is classified as the main greenhouse gas (GHG) contributing to global warming. Estimates by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) suggest that CO2 emissions must be reduced by between 50 to 85% by 2050 to avoid irreversible impacts. Carbon capture and storage (CCS) strategies can be applied to de-carbonize the emissions from fossil-fueled power plants. Compared to other CCS techniques, post-combustion capture (PCC) is most likely to be implemented effectively as a retrofit option to existing power plants. At present however CCS is not yet commercially viable. The main challenge with CCS is to reduce the inherent energy penalty of the CO2 separation stage on the host plant. Seventy-five to eighty percent of the total cost of CCS is associated with the separation stage. There are several technologies available for separating CO2 from power plant flue gas streams. Reactive absorption with aqueous amine solutions has the ability to treat low concentration, low pressure and large flux flue gas streams in industrial-scale applications. It is most likely to be the first technology employed commercially in the implementation of CCS. The energy required for solvent regeneration however, is high for the standard solvent used in reactive absorption processes, i.e. MEA. This leads to a reduction in thermal efficiency of the host plant of up to 15%. Alternative solvent formulations are being evaluated in an attempt to reduce the energy intensity of the regeneration process. The main objective of this study was to establish a novel, simplified thermodynamic method for solvent screening. Partial solubility parameters (PSPs) were identified as the potential basis for such a method. The major limitation of this approach is that the model doesn’t account for effects from chemical reaction(s) between materials, e.g. CO2 reacting with aqueous alkanolamine solutions; considering only the effects from dissolution. The EquiSolv software system was developed based on PSP theory. The Hansen 3-set PSP approach was used to describe the equilibrium behaviour of CO2 absorbing in task specific solvents. The Hansen theory was expanded to a 4-set approach to account for contributions from electrostatic interactions between materials. The EquiSolv program was used successfully to screen large sets of solvent data (up to 400 million formulations) in the search for suitable alternative solvent formulations for CO2 absorption. The secondary objective of this study was to evaluate the ability of the proposed PSP model to accurately predict suitable alternative solvents for CO2 absorption through preliminary experimental work. A series of CO2 absorption experiments were conducted to evaluate the absorption performance of predicted alternative solvent formulations. The predicted alternative solvent formulations exhibited a significant improvement in absorption performance (up to a 97% increase in the measured absorption capacity) compared to conventional solvent formulations. Statistical analysis of the experimental results has shown that there is a statistically significant concordant relationship between the predicted and measured rankings for the absorption performance of the predicted solvent formulations. Based on this it was concluded that PSP theory can be used to accurately predict the equilibrium behaviour of CO2 absorbing in task specific solvents. Recently ionic liquids (ILs) have been identified as potential alternatives to alkanolamine solutions conventionally used for CO2 absorption. Absorption experiments were conducted as a preliminary assessment of the absorption performance of ILs. Results have shown ILs to have significantly improved performance compared to conventional alkanolamine solvents; up to a 96% increase in the measured absorption capacity compared to conventional solvents. Future work should focus on developing task specific ionic liquids (TSILs) in an attempt to reduce the energy intensity of solvent regeneration in CO2 absorption processes.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Koolsuurgas (CO2) word geklassifiseer as die vernaamste kweekhuis gas (GHG) wat bydra to globale verwarming. Beramings deur die Interregeringspaneel oor Klimaatsverandering (IPKV) toon aan dat CO2 emissies teen 2050 verminder moet word met tussen 50 en 85% om onomkeerbare invloede te vermy. Verskeie koolstof opvangs en bergings (KOB) strategieë kan toegepas word ten einde die koolstof dioksied konsentrasie in die emissies van kragstasies wat fossielbrandstowwe gebruik, te verminder. Naverbranding opvangs (NVO) is die mees aangewese KOB tegniek wat effektief toegepas kan word op bestaande kragstasies. Tans is KOB egter nog nie kommersieël lewensvatbaarvatbaar nie. Die hoof uitdaging wat KOB in die gesig staar is om die energie boete inherent aan die CO2 skeidingstap te verminder. Tussen vyf-en-sewentig en tagtig persent van die totale koste van KOB is gekoppel aan die skeidingstap. Daar is verskeie metodes beskikbaar vir die skeiding van CO2 uit die uitlaatgasse van kragstasies. Reaktiewe absorpsie met waterige oplossings van amiene kan gebruik word om lae konsentrasie, lae druk en hoë vloei uitlaatgasstrome in industriële toepassings te behandel. Dit is hoogs waarskynlik die eerste tegnologie wat kommersieël aangewend sal word in die toepassing van KOB. Die oplosmiddel wat normalweg vir reaktiewe absorpsie gebruik word (d.w.s. MEA) benodig egter ‘n groot hoeveelheid energie vir regenerasie. Dit lei tot ‘n afname in die termiese doeltreffendheid van die voeder aanleg van tot 15%. Alternatiewe oplosmiddelstelsels word tans ondersoek in ‘n poging om the energie intensiteit van die regenerasieproses te verminder. Die hoof doelwit van hierdie studie was om ‘n nuwe, ongekompliseerde termodinamiese metode te vestig vir die keuring van alternatiewe oplosmiddels. Parsiële oplosbaarheidsparameters (POPs) is geïdentifiseer as ‘n moontlike grondslag vir so ‘n metode. Die model beskryf egter slegs die ontbindings gedrag van materiale. Die effekte van chemise reaksie(s) tussen materiale, bv. die tussen CO2 en waterige oplossings van alkanolamiene, word nie in ag geneem nie. Die POP teorie het gedien as grondslag vir die ontwerp van die EquiSolv sagteware stelsel. Die Hansen stel van drie POPs is gebruik om die ewewigsgedrag te beskryf van CO2 wat absorbeer in doelgerig-ontwerpte oplosmiddels. Die Hansen teorie is verder uitgebrei na ‘n stel van vier POPs om die bydrae van elektrostatiese wisselwerking tussen materiale in ag te neem. Die EquiSolv program is verskeie kere met groot sukses gebruik vir die sifting van groot stelle data (soveel as 400 miljoen formulasies) in die soektog na alternatiewe oplosmiddels vir CO2 absorpsie. Die sekondêre doelwit van die studie was om die vermoë van die voorgestelde POP model om geskikte alternatiewe oplosmiddels vir CO2 absorpsie akkuraat te voorspel, te ondersoek deur voorlopige eksperimentele werk. ‘n Reeks CO2 absorpsie eksperimente is gedoen ten einde die absorpsie werkverrigting van die voorspelde alternatiewe oplosmidels te ondersoek. ‘n Verbetering in absorpsie werkverrigting van tot 97% is gevind vir die voorspelde oplosmiddels vergeleke met die van oplosmiddels wat tipies in die industrie gebruik word. Statistiese ontleding van die eksperimentele resultate het getoon dat daar ‘n beduidende ooreenstemming tussen die voorspelde en gemete rangskikking van die voorspelde oplosmiddels se werkverrigting bestaan. Dus kan POP teorie gebruik word om die absorpsie van CO2 in doelgerig-ontwerpte oplosmiddels akkuraat te beskryf. Ioniese vloeistowwe (IVs) is onlangs geïdentifiseer as moontlike alternatiewe oplosmidels vir die alkanolamien oplossings wat normaalweg gebruik word vir CO2 absorpsie. Absorpsie eksperimente is gedoen ten einde ‘n voorlopige raming van die absorpsie werkverrigting van IVs te bekom. Daar is bevind dat IVs ‘n beduidende verbetering in werkverrigting toon in vergelyking met die alkanolamien oplosmiddels wat normaalweg gebruik word. ‘n Verbetering in absorpsie werkverrigting van tot 96% is gevind vir die voorspelde IV-bevattende oplosmiddels vergeleke met die van oplosmiddels wat tipies in die industrie gebruik word. Die fokus van toekomstige navorsing moet val op die ontwikkeling van doelgemaakte ioniese vloeistowwe (DGIVs) in ‘n poging om die energie intensiteit van oplosmiddel regenerasie in CO2 absorpsie prosesse te verminder.
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Whiting, Gary Stephen. "Studies on solubility and solubility-related processes." Thesis, University College London (University of London), 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.360561.

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Langlais, Carole. "Impacts géochimiques de la présence d’oxygène sur les saumures en conditions de stockage géologique de CO2 : caractérisation de solubilités." Thesis, Pau, 2013. http://www.theses.fr/2013PAUU3034/document.

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Abstract:
TOTAL a choisi la voie du stockage géologique de CO2 en Béarn pour les fumées issues du pilote d’oxycombustion qui sont injectées dans un réservoir déplété de gaz naturel. Cependant, la mise en œuvre de cette technologie nécessite une connaissance des processus physiques, physico-chimiques et des interactions entre les phases depuis le captage jusqu’au stockage, d’autant plus que le CO2 injecté n’est pas pur. Il peut contenir par exemple quelques pourcents d’oxygène. Nous étudions plus précisément l’impact de l’injection d’un mélange de gaz (CO2 + O2) sur les roches de réservoir et de couverture en présence de saumure. A cette fin, un pilote expérimental a été développé et instrumenté pour acquérir des données thermodynamiques (solubilités et masses volumiques) et cinétiques de dégradation des roches indispensables aux modélisations et simulations thermodynamiques et réactives du système triphasique (gaz-saumure-roches) dans les conditions de stockage (T < 150°C et P < 200 bar)
TOTAL has chosen the path of geological storage of CO2 in Béarn flue gases from driver oxycombustion which are injected into a depleted natural gas reservoir. However, the implementation of this technology requires knowledge of physical processes and physico-chemical interactions between the phases from capture to storage, especially as the injected CO2 flow is not pure. It may contain a few percent of oxygen. The impact of the injection of a gas mixture (CO2 + O2) on reservoir rock and in the presence of coverage of brine is studied. An experimental pilot was developed and instrumented to acquire thermodynamic data (solubility and density) and kinetics of degradation of solids essential for modeling and simulations of thermodynamic and reactive three-phase system (gas-brine-rock) in storage conditions (T <150°C and P <200 bar)
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Lucile, Floriane. "Etude thermodynamique des équilibres liquide-vapeur des systèmes complexes CO2-eau-impuretés à haute pression. Expérimentation et modélisation." Thesis, Pau, 2012. http://www.theses.fr/2012PAUU3042/document.

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Abstract:
Le dioxyde de carbone, provenant de la combustion d’énergies fossiles, est l’un plus important gaz à effet de serre. La réduction des émissions de CO2 à l’atmosphère s’imposant, une solution consiste en la capture et la séquestration du CO2 par oxy-combustion. Avant l’étape de séquestration, le CO2 doit être purifié. Les procédés de séparation des gaz nécessitent une bonne connaissance des propriétés thermodynamiques des équilibres entre phases. C’est pourquoi un nouvel appareil expérimental, permettant l’étude de la solubilité d’un mélange de gaz (CO2, O2, NOx, SO2) dans des solutions aqueuses, a été développé. Dans un premier temps, l’étude du système CO2-eau a permis de valider l’appareil expérimental pour les domaines de température et de pression de l’étude (293 ,15-393,15 K, jusqu’à 5 MPa). Ensuite, les données sur le système CO2-eau-NaOH étant rares dans la littérature, ce système a été étudié. Les données expérimentales obtenues ont été comparées à un modèle développé dans l’étude. Les modèles de coefficient d’activité de Pitzer et de NRTL électrolyte sont comparés. La dernière étape de l’étude est l’optimisation des paramètres du modèle NRTL-e par ajustement sur les données expérimentales
Production of carbon dioxide from burning fossil fuel participates in the global warming. This issue generates a growing interest for CO2 capture and storage from oxy fuel combustion. Before the sequestration step, the CO2 has to be purified from impurities. Separation processes require a good knowledge of thermodynamics properties of phase equilibria. In this context a new experimental device was designed and set up in the LaTEP to allow the study of the solubility of gas mixture involved in CO2 capture and storage processes (CO2, O2, NOx, SO2). The apparatus was, first, validated by studying the CO2-water system in the temperature range from 293.15 K to 393.15 K and at pressure up to 5 MPa. Then, the CO2-water-NaOH was studied because few data are available in the scientific literature. Experimental data obtained was compared with a model developed in this work. This model is based on a thermodynamic description of physical chemical phenomena occuring in a vapour liquid system. Two model of activity coefficient are compared (Pitzer and electrolyte-NRTL). The last step of this study is the parameter optimization for e-NRTL
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Houssin-Agbomson, Deborah. "Solubilité des hydrocarbures dans l’oxygene liquide." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1503.

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Abstract:
L’industrie est grande consommatrice de gaz de l’air, principalement oxygène, azote, argon pour des applications nombreuses et variées. Parmi les différents procédés de séparation des constituants de l’air, le plus employé reste la distillation fractionnée à basse température. L’air atmosphérique d’alimentation des unités de distillation d’air doit être, préalablement à la liquéfaction, débarrassé des constituants gênant à basses températures. La présence de polluants – CO2, N2O, H2O et hydrocarbures (en particulier propane, éthane et éthylène) – dans l’air d’alimentation peut notamment être à l’origine de certains dysfonctionnements de ces installations. Les propriétés physiques de certains polluants atmosphériques dans les conditions cryogéniques d’opération du procédé de distillation d’air (93 à 153 K) ont été étudiées par le passé mais les données de solubilité des hydrocarbures dans l’oxygène liquide restent rares en raison des difficultés inhérentes à la manipulation de ces mélanges inflammables. Toutefois une meilleure connaissance de ces propriétés est indispensable pour améliorer de façon significative la maîtrise des risques et les performances des unités de distillation de l’air. C’est pourquoi, un appareillage original a été conçu et mis au point en collaboration avec L’Air Liquide. Cette installation permet d’étudier, selon une méthode “statique-analytique”, in situ et en toute sécurité, les systèmes “hydrocarbure-oxygène” à l’équilibre thermodynamique. Des travaux ont été réalisés sur les binaires propane-azote et propane-oxygène dans un premier temps, permettant ainsi de mesurer les valeurs de solubilité du propane dans ces liquides cryogéniques à des températures inférieures aux points critiques des solvants (N2 et O2) et de modéliser les diagrammes de phases (P, x) correspondants. L’étude a été étendue aux systèmes éthane-, éthylène- et butane-oxygène. Les résultats de ces travaux sont désormais exploitables par l’industriel dans un simulateur de procédé
Industry is large consumer of air gas, mainly oxygen, nitrogen, argon for many and varied applications. Among the various processes of separation of air components, the more employed remains fractional distillation at very low temperature. The feed atmospheric air of air distillation units must be cleaned, before liquefaction, by removing all components being potentially obstructive at low temperatures (natural or produced by anthropic activities). The presence of pollutants – CO2, N2O, H2O and hydrocarbons (in particular propane, ethane, ethylene) – in the feed air can be at the origin of some drastic dysfunctions. That is why a more accurate knowledge of the solubility of hydrocarbons in liquid oxygen under process operating conditions (from 93 to 153 K) would make it possible to improve both evaluation and control of the risks specific to air distillation units and their performances. Concerning “hydrocarbon-oxygen” binary systems scientific literature presents only few data, probably because of the danger handling such flammable mixtures in laboratories. In order to be able to build the required database, in collaboration with L’Air Liquide new experimental equipment based on a “static-analytic” method allowing to work under safe conditions was designed, built and setup. The study of the solubility of propane in liquid oxygen was the really interesting first subject of investigation using new installation. Nevertheless we have begun investigations working on propane-oxygen system to validate equipment and continued with the study of the non hazardous mixture: propane-nitrogen before handling the propane-oxygen system. (P, x)-phase diagrams of these systems have been calculated thanks to thermodynamic modelling. Other works have been carried out concerning thermodynamic behaviour of several “hydrocarbon-oxygen” binary systems: ethane-oxygen, ethylene-oxygen and butane-oxygen. Results of this work can now be used by the industry in process simulator
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Mitcov, Dmitri. "Rational functionalization of molecular magnetic materials : towards liquid crystalline phases, improved solubility and modulation of physical properties." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0029/document.

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Abstract:
Ce travail de thèse a été dédié à l’élaboration et l’étude de nouveaux matériaux hybrides obtenus par la fonctionnalisation de molécule-aimants (en anglais single-molecule magnets, SMMs) et de complexes à transfert d’électron. Le premier chapitre fait un état de l’art des deux classes de composés magnétiques utilisées dans ce travail : les molécule-aimants et les systèmes à transfert d’électrons. Une brève description des systèmes magnétiques hybrides présents dans la littérature est ensuite présentée dans le but d’illustrer les motivations qui ont conduit à ce travail. Le chapitre II décrit la fonctionnalisation des molécule-aimants de type [Mn12] dans le but d’obtenir des systèmes cristaux liquides hybrides. Deux approches ont été étudiées : (a) la fonctionnalisation des ligands périphériques avec des groupements fortement lipophiles (longues chaines alkyle) ou (b) le greffage de promoteurs mésogènes par l’intermédiaire d’espaceurs aliphatiques flexibles. Les chapitres III à V présentent les études sur des carrés moléculaires à ponts cyanure {Fe2Co2} qui montrent un transfert d’électron thermo- et photo-induit. Le chapitre III discute de la possibilité de moduler le processus de transfert d’électron de ces carrés moléculaires via le changement du contre anion. La fonctionnalisation du carré moléculaire {Fe2Co2} avec de chaines aliphatiques et son impact induit sur les propriétés physiques à l’état solide et en solutions sont décrits dans le chapitre IV. Le chapitre V discute de l’effet de la fonctionnalisation avec des groupements fortement électrodonneurs, tels que les groupements méthoxy, sur le processus de transfert d’électron des carrés moléculaires {Fe2Co2}
The work presented in this thesis was focused on the design and investigation of novel hybrid materials via ligand functionalization of the single-molecule magnets (SMMs) and electron transfer complexes. Chapter I contains general information about these two classes of the magnetic systems. In order to illustrate the motivation behind our work, a brief review on previously reported soft hybrid magnetic systems, is presented. Chapter II is dedicated to the functionalization of [Mn12]-based SMMs towards hybrid liquid crystalline systems via two different approaches: (a) the functionalization of peripheral ligands with strongly lipophilic groups (long alkyl chains), or (b) the grafting of mesogenic promoters through flexible aliphatic spacers. Chapters III – V are focused on cyanido-bridged molecular {Fe2Co2} squares that exhibit thermally or photo-induced electron transfer. Thus, in Chapter III, the possibility to modulate the electron transfer properties in {Fe2Co2} molecular squares via the use of different counter-anion is discussed. The functionalization with long aliphatic chains and its influence over the properties of {Fe2Co2} molecular squares in solid state and solutions are discussed in Chapter IV. Finally, the effect of the ligand functionalization with strongly electron density donating groups (methoxy) over the electron transfer properties of {Fe2Co2} molecular squares is investigated in Chapter V
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Rahal, Naim. "Contribution à l'étude des propriétés d'une solution liquide ternaire au voisinage de la démixtion." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2013. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209464.

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Abstract:
Le système ternaire eau-acide butyrique- pentan-2-ol est utilisé comme système modèle pour l’étude de système plus complexe. Ce système est utilisé pour étudier les couplages diffusifs quand les constituants sont distribués sur plusieurs phases. Ses molécules simples permettent de ne pas mettre en avant les effets stériques dus à de longues chaines carbonées ou entropiques dus à des importantes différences de masse moléculaire.

Les couplages de la diffusion avec la solubilité permettent d’observer toute une gamme de phénomènes allant de présence de turbidité ou de gouttelettes au sein de la phase aqueuse jusqu’au maintien de gradient de concentration bien au-delà du temps caractéristique de diffusion. Ces différents phénomènes ont été observés grâce à une expérience où l’on superpose deux phases de liquide, l’une de pentan-2-ol pur et l’autre d’un mélange d’eau et d’acide butyrique.

La solubilité du système est déterminée par une méthode RMN. Cette technique permet également d’obtenir les variations de l’environnement intermoléculaire avec la composition de la solution et de mettre en évidence des structures au sein du liquide.

Enfin les coefficients de self diffusion a été mesuré par méthode DOSY pour les liquides purs, les mélanges binaires et ternaires.


Doctorat en Sciences de l'ingénieur
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He, Jizhong. "The solubility of ⁴He in liquid ³He in the Fermi liquid region /." The Ohio State University, 1998. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1487949150070764.

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Mathieu, Romain. "Solubilité du sodium dans les liquides silicatés." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00446879.

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Abstract:
Les alcalins, généralement lithophiles à basse température, deviennent volatils à haute température et/ou sous des conditions réductrices. Il existe peu de données expérimentales sur les relations activité-composition dans les silicates fondus et aucun modèle thermodynamique ne permet de prédire leur comportement dans les liquides silicatés. Pour acquérir une base de données cohérente sur ces relations, nous avons développé un nouveau système expérimental permettant d'imposer et de contrôler, à haute température, une pression partielle de sodium sous des conditions d'oxydoréduction fixées. Une cellule thermochimique originale, simple de mise en œuvre et efficace a été conçue pour contraindre l'ensemble de ces paramètres thermodynamiques. Les résultats de cette étude montrent que les processus de condensation et de volatilisation du sodium dans les liquides silicatés du système CaO-MgO-Al2O3-SiO2 peuvent être décrits par une équation simple de type : Na(gaz) +1/2 O2(gaz) = Na2O(liq). Les données obtenues à l'équilibre sur des liquides de compositions différentes ont permis de dériver un modèle permettant de prédire la solubilité et les coefficients d'activité (aNa2O et γNa2O) dans un liquide silicaté du système CaO-MgO-Al2O3-SiO2, à différentes températures et différentes PNa, en fonction de la composition de ce dernier. Ce modèle est basé sur la détermination de la basicité optique du liquide sans sodium, c'est-à-dire suivant l'état de polymérisation du liquide et suivant ses interactions acide-base entre oxydes. Par ailleurs, ces travaux ont permis la détermination d'un nouveau type de diagramme de phase à isoPNa. Enfin cette étude a de nombreuses applications en cosmochimie, sidérurgie et magmatologie.
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Aman-Pommier, Fabrice. "Solubilité d'un principe actif hydrophobe modèle dans un système de solvant binaire d'intérêt pour la lyophilisation industrielle." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1220/document.

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Abstract:
L'objectif de ce travail est l'étude de la solubilité d'un principe actif hydrophobe modèle, le diazépam, dans un solvant binaire d'intérêt pour la lyophilisation industrielle, le mélange eau + tert-butanol. Un modèle décrivant la dépendance du volume d'excès du solvant vis-à-vis de sa composition et de sa température a été validé à partir de données mesurées au cours de ce travail et de données de la littérature. Les variations de diverses propriétés partielles d'excès issues de ce modèle en fonction de la composition du solvant et de sa température ont été interprétées en termes d'interactions moléculaires et d'arrangements structuraux. Ensuite, la solubilité du diazépam dans le solvant a été mesurée en fonction de sa composition et de sa température. La masse volumique des phases liquides saturées ainsi que les propriétés thermophysiques des cristaux de principe actif originels et des phases solides en excès issues des équilibres solide-liquide ont été déterminées. Les propriétés thermodynamiques caractéristiques du processus de dissolution du diazépam en condition d'équilibre ont été obtenues à partir de la dépendance de sa solubilité vis-à-vis de la température. À partir de ces données, les propriétés thermodynamiques d'excès du diazépam dans les différents mélanges saturés ont été calculées et les forces responsables de la variation de la solubilité du principe actif avec la composition du solvant ont été identifiées. Enfin, la capacité de deux modèles d'enthalpie libre d'excès, le modèle de Scatchard-Hildebrand combiné ou non au modèle de Flory-Huggins, à corréler les données expérimentales de solubilité a été évaluée et comparée
The aim of this work is to investigate the solubility behavior of a hydrophobic model drug, diazepam, in a binary solvent of industrial interest for freeze-drying, the water + tert-butyl alcohol mixture. Firstly, a model describing the dependence of the excess volume of the solvent on both composition and temperature was validated from experimental data obtained during this work and literature data. This model was used to derive expressions for excess partial thermodynamic quantities and their variations with respect to composition and temperature were discussed in terms of molecular interactions and structural arrangements in solution. Secondly, the solubility of diazepam in neat solvents and different binary solvent mixtures was determined. The density of drug-saturated mixtures was also determined as well as the thermophysical properties of original diazepam crystals and excess solid phases from solid-liquid equilibria. The thermodynamic properties relative to the dissolution process of the drug under saturation condition were obtained from solubility temperature dependence using van’t Hoff plots. From these, the excess partial thermodynamic properties of diazepam in saturated mixtures were computed and the forces driving the drug solubility variation with respect to the solvent composition were identified. Finally, two excess Gibbs energy models, the Scatchard-Hildebrand and combined Scatchard-Hildebrand/Flory-Huggins models were tested to represent the solubility data. Their capabilities in correlating the dependence of the drug solubility on both the solvent composition and temperature were evaluated and compared
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Vadas, George G. "Aqueous Solubility of Liquid Hydrocarbon Mixtures Containing Dissolved Solid Components." W&M ScholarWorks, 1990. https://scholarworks.wm.edu/etd/1539617610.

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Messabeb, Hamdi. "Caractérisation thermodynamique des équilibres liquide-vapeur des systèmes CO2 – eaux salées dans des conditions de hautes températures et hautes pressions." Thesis, Pau, 2017. http://www.theses.fr/2017PAUU3013/document.

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Abstract:
Cette thèse est financée par Total et par l’agence nationale de la recherche (ANR), elle s’inscrit dans le cadre du projet SIGARRR (simulation de l’impact des gaz annexes injectés avec le CO2 pendant le stockage géologique sur la réactivité des roches réservoirs). L’objectif de la thèse est d’acquérir expérimentalement des points de solubilité du CO2 dans des solutions aqueuses salées de chlorure de sodium et de chlorure de calcium dans des conditions de hautes températures (323K < T < 423K) et hautes pressions (5 MPa < P < 20 MPa) à des salinités élevées (1 à 6 mol/kg).Suite à une synthèse bibliographique sur les techniques expérimentales utilisées pour la détermination de la solubilité du dioxyde de carbone dans les solutions aqueuses, trois méthodes de caractérisation ont été expérimentées :  Analyse de la phase aqueuse par chromatographie ionique (analyse en ligne) Estimation de la solubilité à l’aide des bilans matière, des quantités de corps pures injectés initialement dans l’autoclave et des paramètres expérimentaux (masse volumique de la phase liquide, volume molaire de la phase gaz à l’équilibre, volume total de l’autoclave…). Piégeage d’un échantillon liquide dans la soude puis dosage. Une étude de sensibilité a été réalisée sur la méthode d’estimation de solubilité par bilan matière. Cette étude a permis d’identifier le niveau de précision de la mesure du volume de l’autoclave afin d’obtenir des estimations de solubilité fiables et précises à haute pression. Pour la dernière méthode expérimentée (piégeage dans la soude puis dosage), un protocole d’échantillonnage, et deux protocoles d’analyses (titrations) ont été développés ; les échantillons des systèmes CO2-H2O et CO2-H2O-NaCl ont été analysés par dosage pH-métrique et les échantillons des systèmes CO2-H2O-CaCl2 ont été analysés par dosage conductimétrique. 84 points de solubilité ont été obtenus au cours de ce travail dont 45 points complétement originaux. Les données expérimentales obtenues ont été comparées avec les résultats de simulations réalisées par le logiciel PHREEQC avec une base de données Pitzer.dat. Le ‘’salting out effect’’ observé a été évalué pour chaque système dans toutes les conditions de températures et pressions étudiées
This work was supported by Total and ‘’Agence National de la recherche’’ as a part of SIGARRR project (Simulation of the impact of annex gases co-injected with CO2 during its geological storage on the Reservoir-Rocks Reactivity. The aim of the thesis was to obtain experimental CO2 solubility data in salty aqueous solutions of sodium chloride and calcium chloride at different molalities (1, 3 and 6 mol/kg) under high temperature (323K < T < 423K) and high pressure (5 MPa < P < 20 MPa).Following a bibliographical study on experimental methods used for the carbon dioxide solubility determination, three characterization methods were tested: Aqueous phase analysis by ion chromatography Solubility estimation from mass balance, amounts of CO2 and liquid initially loaded into the cell and experimental parameters (density of liquid phase, molar volume of gas phase, and total volume of the equilibrium cell…). A liquid sample trapping in sodium hydroxide solution followed by a titrationA sensitivity study was carried out on the Solubility estimation method from mass balance. This study identified the level of accuracy of autoclave volume measurement to obtain reliable and accurate solubility data high-pressure.A sampling protocol was developed to withdraw aqueous samples and trap them into soda solution at high pressure. Two titration procedures were set up; liquid samples of CO2-H2O and CO2-H2O-NaCl systems were analyzed by potentiometric titration and samples of CO2-H2O-CaCl2 system were analyzed by conductimetric titration. 84 solubility data were obtained during this study, which include 45 new experimental data. Experimental measurement were compared to the results of simulation performed with PHREEQC software using a ‘’Pitzer.dat’’ database.The salting out effect observed was evaluated for each system under all temperature and pressure conditions
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Joly, Florian. "Solubilité et fluoration d’oxydes d’uranium en milieu liquide ionique." Thesis, Lille, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R043.

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Abstract:
Les liquides ioniques (LI) sont des sels qui fondent à moins de 100 °C. Ils présentent de nombreux avantages par rapport aux solvants habituels, comme une pression de vapeur quasi-nulle et une très bonne stabilité thermique. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié les LI pour la dissolution et la fluoration d’oxydes d’uranium. Ce manuscrit commence par un chapitre bibliographique présentant la conversion de l’uranium dans le cycle du combustible, la cristallochimie des fluorures d’uranium et s’achève par une présentation générale des liquides ioniques. Un premier travail a concerné l’étude de la solubilité de deux oxydes d’uranium (UO2 et UO3) dans des LI, fréquemment rencontrés dans la littérature. Les résultats les plus intéressants ont été obtenus à haute température (180°C), et notamment avec les liquides ioniques [Hbet][NTf2] et [Bumim][PF6]. Pour le premier, nous observons une bonne solubilité de l’uranium. [Bumim][PF6] permet quant à lui la fluoration de l’uranium à partir de UO2 et la précipitation de tétrafluorure d’uranium UF4. Dans le troisième chapitre, nous avons tenté d’améliorer la solubilité d’oxydes d’uranium dans les LI grâce à des molécules additionnelles. Un résultat marquant a été la précipitation de tétrafluorure d’uranium hydraté (UF4.xH2O), suite à l’ajout d’acide fluorhydrique en solution aqueuse. Le chapitre suivant s’est intéressé à la formation de UF4 à partir du mélange UO2-[Bumim][PF6] en conditions ionothermales (180 °C). A l’aide de méthodes spectroscopiques (RMN, EXAFS/XANES), nous avons montré que cette réaction était initiée par les traces d’eau présentes dans le système (14 ppm). L’hydrolyse du LI engendre la libération de HF dissous et conduit à la précipitation de UF4 anhydre. Ce document s’achève par l’utilisation d’un liquide ionique non-commercial [Emim][F(HF)2,3], stabilisant de l’acide fluorhydrique dans sa structure. A 100°C, ce LI fluoré permet la solubilisation complète des oxydes d’uranium utilisés
Ionic liquids (IL) are molten salts with a melting point below 100 °C. They have numerous advantages compared to usual solvents, including a very low vapor pressure and a good thermal stability. In the context of this thesis, we studied IL for the dissolution and fluorination of uranium oxides. This manuscript starts by a bibliographical study presenting the conversion of uranium in the nuclear fuel cycle, the crystal chemistry of uranium fluorides and ends with a general presentation of ionic liquids. In the second chapter, the solubility of two uranium oxides (UO2 and UO3) is studied in IL commonly used in the literature. The most interesting results are obtained at high temperature (180 °C) with [Hbet][NTf2] and [Bumim][PF6]. With the first one, we observe a good solubility of uranium, whereas [Bumim][PF6] allows the fluorination of UO2 yielding uranium tetrafluoride UF4. In the next chapter, we tried to increase uranium oxides solubility in IL using additional molecules. A significant result is the precipitation of hydrated uranium tetrafluoride (UF4.xH2O) from the addition of aqueous hydrofluoric acid. The following chapter studies the formation of UF4 from the UO2-[Bumim][PF6] mixture in ionothermal conditions (180 °C). Thanks to spectroscopic methods (NMR, XANES/EXAFS), we show that the reaction is initiated by traces of water in the system (14 ppm). Hydrolysis of the IL liberates HF and leads to the precipitation of anhydrous UF4. This documents ends with the use of a non-commercial IL [Emim][F(HF)2,3] which stabilizes hydrofluoric acid in its structure. At 100 °C, this fluorinated IL can fully digest all the uranium oxides that we selected
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Chan, Yik Chung. "Solubility measurement apparatus for rapid determination of solid-liquid equilibrium behavior /." View abstract or full-text, 2008. http://library.ust.hk/cgi/db/thesis.pl?CBME%202008%20CHANY.

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Isler, Jeremy Payton. "Interactions of Lanthanides and Liquid Alkali Metals for "Liquid-Like" Lanthanide Transport in U-Zr Fuel." The Ohio State University, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1492607350430645.

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Clauzier, Stéphanie. "Etude de la solubilité de l’hydrogène dans des liquides confinés." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10285/document.

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Abstract:
L’adsorption des gaz dans les solides micro/mésoporeux et la solubilisation des gazdans les liquides sont des phénomènes physiques très bien connus. En revanche, lasolubilisation des gaz dans un liquide confiné à l’intérieur d’un solide (système hybride) estun domaine très peu étudié, malgré des applications importantes, notamment dans l’extractiondu pétrole, les ciments ou encore les réacteurs catalytiques triphasiques. Nous avons montréexpérimentalement que la solubilité du CO2 et H2 augmente quand la taille de pores du solideest de l’ordre du nanomètre. Un des objectifs de cette thèse était d’optimiser le couple solidesolvant(système hybride) et les conditions de température et de pression pour augmenter lestockage de H2 pour les applications de stockages. Dans le système Aérogel/éthanol à 50 barset 0°C, la solubilité de H2 est 8,5 fois supérieure à la solubilité mesurée dans le liquide seul,représentant une masse de 6,2g d’hydrogène stocké par kg de solide. Le second objectif étaitde comprendre les paramètres clefs de ce phénomène apparent de « sursolubilité » dans lessystèmes hybrides. En comparant différents solides poreux (zeolithes, MOF, MCM, silice),nous avons montré le rôle majeur des propriétés d’interfaces. Les phénomènes desolubilisation ont été modélisés à l’échelle moléculaire par GCMC et validéesexpérimentalement. Il apparait que le mécanisme de sursolubilisation provient d’unestructuration en couche des molécules de solvants en interactions avec les parois dumésopore
The adsorption of gases in micro/mesoporous materials and solubility of gases inliquids are physical phenomena well known. On the other hand, solubility of gases in liquidsconfined inside a solid (hybrid system) has not been entensively studied, despite the importantapplications such systems can have in the areas of oil extraction, cement and triphasiccatalytic reactors. We have shown experimentally that the solubility of CO2 and H2 increaseswhen the size of the pores of the solid is in the nanometer range. One of the objectives of thisthesis was to optimize the couple a solid and a solvent into a hybrid system and the conditionsin which to increase the H2 storage capacity. In an aerogel/ethanol hydrid system at 50 barand 0 ° C, the solubility of H2 is 8.5 times greater than the solubility measured in the singleliquid, representing a mass of 6.2 g of hydrogen stored per kg of solid. The second objectivewas to understand this apparent phenomenon of oversolubility and the key parameters in thehybrid systems. By comparing different porous solids (zeolites, MOFs, MCM-41 and silica),we have shown the major role of the properties of interfaces. The phenomena of solubilsationwas modelled by GCMC and experimentally validated. It appears that the mechanism ofoversolubilisation comes from structuring the solvent molecules in interactions with the wallsof the mesopore layered
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Clauzier, Stéphanie. "Etude de la solubilité de l'hydrogène dans des liquides confinés." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00996409.

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Abstract:
L'adsorption des gaz dans les solides micro/mésoporeux et la solubilisation des gazdans les liquides sont des phénomènes physiques très bien connus. En revanche, lasolubilisation des gaz dans un liquide confiné à l'intérieur d'un solide (système hybride) estun domaine très peu étudié, malgré des applications importantes, notamment dans l'extractiondu pétrole, les ciments ou encore les réacteurs catalytiques triphasiques. Nous avons montréexpérimentalement que la solubilité du CO2 et H2 augmente quand la taille de pores du solideest de l'ordre du nanomètre. Un des objectifs de cette thèse était d'optimiser le couple solidesolvant(système hybride) et les conditions de température et de pression pour augmenter lestockage de H2 pour les applications de stockages. Dans le système Aérogel/éthanol à 50 barset 0°C, la solubilité de H2 est 8,5 fois supérieure à la solubilité mesurée dans le liquide seul,représentant une masse de 6,2g d'hydrogène stocké par kg de solide. Le second objectif étaitde comprendre les paramètres clefs de ce phénomène apparent de " sursolubilité " dans lessystèmes hybrides. En comparant différents solides poreux (zeolithes, MOF, MCM, silice),nous avons montré le rôle majeur des propriétés d'interfaces. Les phénomènes desolubilisation ont été modélisés à l'échelle moléculaire par GCMC et validéesexpérimentalement. Il apparait que le mécanisme de sursolubilisation provient d'unestructuration en couche des molécules de solvants en interactions avec les parois dumésopore.
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Riva, Mauro. "Procédés de purification du biométhane : étude thermodynamique des équilibres solide-liquide-vapeur de mélanges riches méthane." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM098.

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Le biogaz est une énergie renouvelable issue de la digestion anaérobique de matières organiques. Sa composition varie en fonction de la source organique et des conditions de production et récolte. Néanmoins on peut distinguer deux types de biogaz :• biogaz de digesteur, issue de la fermentation dans des méthaniseurs des matières organiques provenant de cultures, effluents d'élevages, boues des stations d'épuration d’eaux, effluents des industries agroalimentaires. Il est généralement composé de 35% CO2 et 65% CH4. Il contient aussi des traces de H2S.• biogaz de décharge, créé durant la décomposition anaérobique des substances organiques dans les déchets solides ménagers et déchets commerciaux et industriels. Par rapport au biogaz de digesteur, il peut contenir de l’azote (N2) jusqu’à 20%, de l’oxygène (O2) jusqu’à 5% et des traces d’autres contaminants, comme les siloxanes. Les gaz de l’air sont introduits dans le biogaz après fermentation, lors de la récolte par aspiration, à cause des défauts d'étanchéité du système de captage du gaz. Le rapport CH4/CO2 reste de l’ordre de 1.5.Après avoir enlevé les impuretés tels que l’ H2S, siloxanes etc., le biogaz peut être utilisé pour la production d'énergie électrique et de chaleur, ou être valorisé en appliquent un traitement ultérieur qui le transforme en biométhane. Le biométhane est un mélange gazeux équivalent au gaz naturel, qui peut donc être utilisé comme carburant pour véhicules ou être injecté dans les réseaux de gaz naturel. Le passage du biogaz au biométhane est appelé « upgrading » et consiste en le captage et séparation du CO2 et de l’N2 afin que sa composition puisse satisfaire aux prescriptions techniques du gaz naturel. Le biométhane peut être stocké et utilisé sous forme de Biométhane comprimé à une pression qui dépende de son utilisation: la pression du réseau de transport du gaz naturel varie de 4 à 60 bar, alors que le gaz pour voitures (BioGNV) est stocké à 300 bar pour alimenter les réservoirs des voitures à 200 bar. Une solution pour réduire la taille et cout des réservoirs, ainsi que le transport du biométhane, est la production de biométhane liquide (BioGNL), qui demande une étape de liquéfaction.Le CO2 est un gaz inerte et n’apporte donc pas de pouvoir calorifique au biométhane. De plus il cause des problèmes quand il solidifie, suite, par exemple, à une détente. Pour ces raisons, sa concentration dans le biométhane est soumise à des spécifications. En France, la limite est de 2.5% pour l’injection dans le réseau du gaz naturel. Dans le cas de la liquéfaction du biométhane, la concentration maximale est généralement considérée de 50 ppm, afin d’éviter la formation du solide pendant la liquéfaction.L’N2, comme le CO2 doit être présent en quantité limité dans le biogaz car sa présence baisse le pouvoir calorifique du combustible. La concentration de N2 maximale n’est pas indiquée directement dans la réglementation du réseau, mais à partir des spécifications de l’index de Wobbe on peut en déduire que la quantité de N2 doit être inferieure à 3% molaire.Les enjeux technologiques concernent donc la séparation du CO2, la liquéfaction du biométhane et l’enlèvement de l’N2
In the field of non-fossil energy sources and exploitation of wasted energies, this PhD project aims to improve the availability of the alternative and renewable resource that is the upgraded biogas, also calledbiomethane. A particular type of biogas is here studied: landfill gas, produced in landfills from the anaerobic digestion of wastes. Depending on the final use, landfill gas need to be treated in order to remove impurities and increase the methane content (upgrading). Carbon dioxide (CO2 ), nitrogen (N2 ) and oxygen (O2 ) need thus to be separated from methane. Because upgrading process is fundamental for further applications of the landfill gas, suitable separationtechniques have to be studied. The objective of the thesis is the study and simulation of an optimized cryogenic technology applied to a landfill upgrading process. The base of the study is the knowledge of the thermodynamic behavior of mixtures constituted of methane and minor compositions of N2 , O2 andCO2 . At this purpose, thermodynamic model will be developed for determining the phase diagrams of methane with the other gases present in the landfill gas. Moreover, in order to validate and calibrate the thermodynamic models, phase equilibrium data involving a CO2 solid phase are needed: an extended bibliographic research on existing data is performed and original measurements are provided where data from literature are missing
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Galvão, Alessandro Cazonatto. "Estudo experimental da solubilidade do metano e do dióxido de carbono em glicóis a diferentes temperaturas e pressões e modelagem da solubilidade aplicando o potencial químico." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266916.

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Abstract:
Orientadores: Artur Zaghini Francesconi, José Vicente Hallak d'Angelo
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-17T16:46:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galvao_AlessandroCazonatto_D.pdf: 1443346 bytes, checksum: 3ba4e46035f827ac2560295d1297d0a4 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a solubilidade do metano e do dióxido de carbono em etilenoglicol, 1,2-propilenoglicol e 1,4-butilenoglicol. Os estudos foram conduzidos a cinco diferentes temperaturas e pressões moderadas. Os resultados mostraram que para as soluções investigadas, o dióxido de carbono é mais solúvel do que o metano. O comportamento da solubilidade com a temperatura mostrou que a solubilidade do dióxido de carbono diminui com o aumento da temperatura, e a solubilidade do metano aumenta com o aumento da temperatura. Além das soluções binárias avaliadas, todas as soluções foram submetidas a uma pequena quantidade de um terceiro componente, o líquido iônico brometo de 1-butil 3- metil-imidazólio. O uso do eletrólito foi feito a fim de verificar efeitos específicos, saltingin ou salting-out. Foi observada a existência de ambos os efeitos, dependendo da temperatura, da pressão e dos componentes envolvidos. Todavia, constatou-se a predominância de efeito salting-in. Este trabalho também apresenta o desenvolvimento de um modelo capaz de correlacionar a solubilidade de gases em líquidos utilizando dois parâmetros ajustáveis para sistemas binários e três parâmetros ajustáveis para sistemas ternários. O modelo aplica o conceito de potencial químico associado a uma equação de estado expressa no volume e uma equação de coeficiente de atividade. A modelagem apresentou desvios aceitáveis em relação aos valores experimentais
Abstract: This work presents a study of the solubility of methane and carbon dioxide in ethylene glycol, 1-2 propylene glycol and 1-4 butylene glycol. The investigation was carried out for five different temperatures and moderate pressures. The results showed that the solubility of carbon dioxide is higher than methane for the studied mixtures. When it comes to temperature, the solubility of carbon dioxide decreases with the increase of it and the solubility of methane increases with the increase of it. In order to evaluate the existence of the special effects, salting-in or salting-out, a little amount of the ionic liquid 1-butyl-3 methylimidazolium bromide was used as a third component. The influence of the electrolyte shown that both effects take place depending on temperature, pressure and the solute and solvent considered although, the salting-in effect tends to be dominant. This work also presents the development of a model, the model is based on the chemical potential concept associated with an equation of state expressed in volume and an equation of activity coefficient. The model has two adjustable parameters for binary systems and three adjustable parameters for ternary systems. The performance of the model showed the capability of the model to correlate the solubility of gases in liquids with acceptable deviations
Doutorado
Sistemas de Processos Quimicos e Informatica
Doutor em Engenharia Química
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Paillat, Olivier. "Structures et propriétés des liquides et verres silicatés feldspathiques hydratés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://www.theses.fr/1992INPL027N.

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Abstract:
Des résultats expérimentaux sur la solubilité de l'eau dans les liquides silicatés de composition de type plagioclase sont présentés. Une réexamination du diagramme de phase albite-eau, notamment sur les conditions d'apparition des comportements critiques des liquides silicates ainsi qu'une étude de l'effet de la composition du liquide silicate sur la solubilité en sont les principaux aspects. Une étude des modèles thermodynamiques, le choix du modèle de solutions asymétriques est un exemple d'application de celui-ci, au domaine d'immiscibilité entre la silice fondue et la vapeur riche en eau, constituent la deuxième partie. Enfin, les structures des liquides et verres silicates hydrates sont abordées en présentant des résultats préliminaires d'études des structures locales par spectroscopie RMN et des structures à moyenne et grande distance par analogie avec les sols-gels-verres (caractérisés par diffusion de la lumière et des rayons X aux petites angles). L'ensemble de ces résultats permet de discuter les relations entre la solubilité de l'eau et les structures et propriétés des liquides silicates
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Rempel, Kirsten U. "The solubility and speciation of molybdenum in aqueous liquid and vapour : an experimental study." Thesis, McGill University, 2008. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=115874.

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Abstract:
We have conducted an experimental investigation of the solubility and speciation of Mo in HCl-, NaCl-, and NaOH-bearing water vapour, and of the partitioning of Mo between coexisting aqueous liquid and vapour at 300 to 370°C and up to saturated pressure. Our results indicate that Mo concentration is enhanced in HCl-bearing water vapour at fHCl > 0.1 bar, and in NaOH-saturated water vapour, but is unaffected by the presence of NaCl. This suggests that Mo speciates as MoO3·nH2O in water vapour at equilibrium with NaCl or fHCl < 0.1 bar. The dependence of SigmafMo on fHCl at higher acidity points to the formation of Mo oxychloride (MoO2Cl 2). For the system MoO3-NaOH-H2O, log Sigma fMo increases with increasing fH2O, and with log SigmafNa in a ratio of 0.28+/-0.4, but Sigma fNa does not change with increasing fH2O. This suggests the formation of a small proportion of sodium molybdate (Na 2MoO4) in addition to MoO3·nH2O. Our partitioning experiments show that at lower temperature and fluid density, Mo partitions more strongly into the liquid than the vapour, but the Mo concentration in the vapour increases as the temperature-pressure conditions approach those of the critical point of water (374°C and 221 bar), surpassing that in the liquid at ∼360°C. The results of our experiments indicate that both the liquid and vapour phases may be important for the transport of Mo in porphyry ore-forming systems, and that vapour-phase solubility is enhanced in high fHCl magmatic gases.
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Ali, Eyu-Lakinah. "Equation d'état de Sanchez-Lacombe : modélisation des propriétés thermodynamiques des corps purs et des mélanges." Aix-Marseille 3, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX30004.

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Abstract:
La mise au point de beaucoup de procédés dont les opérations de purification, d'extraction de certains composés contenus dans des mélanges complexes, de gisement et de traitement de fluides pétroliers nécessite la connaissance de propriétés physico-chimiques des systèmes étudiés. Le but de ce travail est de modéliser les équilibres de phases de mélanges sous pression à partir de l'équation d'état de Sanchez-Lacombe. Pour cela, il est nécessaire de restituer préalablement les propriétés thermodynamiques des corps purs. Dans ce travail, la méthode de contributions de groupes de Rigal a été appliquée pour les corps purs peu volatils tandis que pour les corps purs légers, deux méthodes dépendant de la température ont été proposées. Enfin, les méthodes considérant une méthode appropriée de résolution des équilibres de phases, la règle de mélange de Mc Hugh et Krukonis, la taille des composés (" léger " ou " lourd "), les intervalles de températures et les méthodes d'estimation des paramètres des corps purs ont permis une bonne description de la solubilité de quelques solides dans le gaz carbonique supercritique, une bonne représentation des équilibres de phases liquide/vapeur et une bonne prédiction des pressions à saturation des fluides pétroliers. Les résultats obtenus ont été comparés avec ceux donnés par l'équation d'état de Peng – Robinson
A good knowledge of the thermodynamic properties of mixtures in large range temperatures and pressures is required for the design of numerous processes. Among the most encountered processes we can site : the supercritical fluid extraction, chromatography, oil field operations. . . The aim of this work is to describe phase equilibria of mixtures at high pressures using the Sanchez-Lacombe equation of state where pure parameters [epsilon]*, v* and r are estimated using the models developed for this work for heavy pure components (Rigal's group contribution method) and for light pure molecules. Once the pure parameters estimation models are recorded, we present the method used for mixture calculations. We chosed Mc Hugh and Krukonis's mixing rule. The pure parameters estimation associated to the Mc Hugh and Krukonis's mixing rule will be tested to light / light, light / heavy and heavy / heavy liquid/vapour binary systems, to a solid/vapour binary system and to a synthetic petroleum fluid. Results obtained will be compared to those obtained with the Peng-Robinson equation of state associated to classical quadratic mixing rules
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Teyssier, Angélique. "Caractérisation des phases solides colmatantes observées lors du traitement acide de minerais uranifères : contribution à l’étude des équilibres liquides-solides dans le système complexe Al – Fe – K – P – S – H2O (± Ca et Mg)." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10132.

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Abstract:
Lors de l'extraction de l'uranium par lixiviation acide, AREVA fait face à des phénomènes transitoires de précipitation de phases mal cristallisées entrainant un colmatage des installations. Les analyses de ces précipités ont mis en évidence la formation d'un solide jaune minoritaire et d'un blanc majoritaire composé de sulfate de calcium et d'hydroxysulfate d'aluminium. Afin de comprendre les phénomènes menant à la précipitation et pour prévoir, éviter ou limiter leur apparition, les travaux de thèse ont consisté en l'étude expérimentale des équilibres solides-liquide du système complexe Al–Fe–K–P–S–H2O (± Ca et Mg) en milieu acide à 25°C, avec pour objectif l'identification des solides susceptibles d'apparaître en conditions industrielles. Les résultats permettront ainsi de compléter les bases de données thermodynamiques utilisées pour modéliser le comportement global du milieu lors des opérations. Après la mise au point de techniques analytiques appropriées, le travail s'est porté sur la délimitation des équilibres liquide-solides du système relatif au précipité blanc et particulièrement sur l'analyse des ternaires impliquant les hydroxysulfates d'aluminium. Le colmatage se produisant durant la phase d'acidification, l'évolution de la précipitation de ces hydroxysulfates en fonction du pH a été étudiée, afin de caractériser les solides formés en présence de cations minoritaires (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) et de définir leurs constantes de solubilités à partir d'un modèle de calcul des coefficients d'activités des ions en solution. Des tests dynamiques sur colonne à partir de minerai naturel ont également été effectués et comparés aux résultats statiques
During the uranium extraction by acid leaching, AREVA observed the precipitation of not well crystallized solid phases, leading to the clogging of various equipment. The analyses of these precipitates highlighted the formation of a minor yellow precipitate and a major white precipitate containing calcium sulphate and aluminium hydroxisulphate. To understand the phenomena leading to the precipitation and to predict, prevent or at least limit their formation, this thesis work consisted of the solid-liquid equilibria experimental study of the Al–Fe–K–P–S–H2O (± Ca and Mg) system in an acidic environment at 25°C, with the identification of solid phases which may appear in natural ore as the major goal. The results could complete the thermodynamic database used to model global behaviour of the environment during acid mining. Based on the observed precipitates, two quaternary systems were defined, such as the H2O-Al3+, Ca2+ // O2-, SO42- system. After the development of appropriate analytical techniques, the work focused on the delimitation of the liquid-solid equilibria of the system based on the white precipitate and particularly on the analysis of the ternaries involving aluminium hydroxisulphates. As clogging occurs during acidification, the hydroxisulphate precipitation depending on the pH was studied in the presence of minority cations (Na+, K+, Mg2+, Ca2+), in order to characterise the solid phases which were formed, and to define their solubility constants. For the solubility constant determination, a calculation model of the ion activity coefficients in solution was used. A dynamic survey on a column containing natural ore was done and compared to static results
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Sohaib, Qazi. "Capture post-combustion du dioxyde de carbone en couplant des contacteurs membranaires et liquides ioniques : étude expérimentale, modélisation et simulation." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTG016.

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Abstract:
Des contacteurs membranaires à fibres creuses (HFMC) ont été utilisés pour la capture du CO2 des courants gazeux. Pour ce faire, des liquides ioniques à température ambiante (RTIL) et des liquides ioniques d'acides aminés (AAIL) à base d'imidazolium ont été utilisés comme absorbants, avec une double approche expérimentale et de modélisation. La solubilité du CO2 à l'équilibre dans les RTIL a été mesurée par la chute de pression isochronique. Le mouillage des pores a été analysé avec la mesure de la tension superficielle des RTIL, l'angle de contact et la pression d'intrusion (LEP). Le travail expérimental de capture du CO2 à partir d'un mélange gazeux a été réalisé avec une unité à l'échelle de laboratoire en utilisant soit un HFMC pour l'absorption simple soit deux HFMC couplés, travaillant simultanément un en absorption et le second en désorption. En outre, une approche de modélisation en régime dynamique robuste et rigoureuse a été développée pour l'absorption isotherme (avec des RTIL) et non isotherme (avec des AAIL), les modèles développés ont étés validés avec les résultats expérimentaux et utilisés pour simuler un large éventail des conditions opératoires. Le flux d'absorption du CO2 et les coefficients de transfert de masse expérimentaux, initialement très élevés, décroisent avec le temps atteignant une valeur presque constante arrivant à un état pseudo-stationnaire. Avant d'atteindre l’état pseudo-stationnaire, le rendement de séparation du procédé couplé s’est montré plus efficace que l’absorption avec un module unique
Post-combustion CO2 capture in a hollow fiber membrane contactor (HFMC), using imidazolium-based room temperature ionic liquids (RTILs) and amino acid ionic liquids (AAILs) as absorbents, was studied through an experimental and modeling approach. Equilibrium solubility of CO2 in RTILs was measured by isochoric pressure drop. Pore wetting was analyzed by measuring surface tension of the RTILs, contact angle and liquid entry pressure (LEP). The experimental work of CO2 capture from a gas mixture was carried out with a laboratory scale unit using a single HFMC for absorption or two coupled HFMCs one for absorption and a second for desorption working simultaneously. Furthermore, robust and rigorous dynamic modelling approaches were developed for isothermal (with RTILs) and non-isothermal (with AAILs) absorption. Both isothermal and non-isothermal models were validated with experimental data and were used to simulate a large range of operating conditions. Initial high values of CO2 absorption rate and experimental mass transfer coefficients decreased with operation time and reached a nearly constant value at pseudo-steady-state. Before reaching pseudo-steady-state, the separation efficiency of coupled process was higher when compared with the absorption with a single module
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Bouchard, Marc-Olivier, and Marc-Olivier Bouchard. "Nouvelle approche pour la mesure de la solubilité de l'hydrogène dans l'aluminium liquide." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/24771.

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Abstract:
La présence d’hydrogène en solution dans l’aluminium liquide entraîne la formation de porosités une fois celui-ci solidifié. C’est pourquoi il est important de bien mesurer la quantité de gaz dissous dans le métal. La méthode de Sieverts, utilisée par d’autres expérimentateurs dans le passé, montre certaines faiblesses et une nouvelle méthode plus fiable et versatile est proposée afin de valider les résultats obtenus précédemment. Après plusieurs tests et améliorations au montage et à la méthodologie, des résultats prometteurs ont été obtenus. En fait, un phénomène attribuable à la dissolution de l’hydrogène dans l’aluminium a été observé. En faisant quelques hypothèses, ces résultats ont permis de valider le modèle mathématique en obtenant une valeur de la solubilité de l’hydrogène dans l’aluminium près de celle des autres expérimentateurs. Suite à ces essais, de nouvelles améliorations ont été apportées au montage et une nouvelle méthodologie de mesure est proposée pour les expérimentations futures.
La présence d’hydrogène en solution dans l’aluminium liquide entraîne la formation de porosités une fois celui-ci solidifié. C’est pourquoi il est important de bien mesurer la quantité de gaz dissous dans le métal. La méthode de Sieverts, utilisée par d’autres expérimentateurs dans le passé, montre certaines faiblesses et une nouvelle méthode plus fiable et versatile est proposée afin de valider les résultats obtenus précédemment. Après plusieurs tests et améliorations au montage et à la méthodologie, des résultats prometteurs ont été obtenus. En fait, un phénomène attribuable à la dissolution de l’hydrogène dans l’aluminium a été observé. En faisant quelques hypothèses, ces résultats ont permis de valider le modèle mathématique en obtenant une valeur de la solubilité de l’hydrogène dans l’aluminium près de celle des autres expérimentateurs. Suite à ces essais, de nouvelles améliorations ont été apportées au montage et une nouvelle méthodologie de mesure est proposée pour les expérimentations futures.
The presence of hydrogen in solution in liquid aluminium leads to the formation of porosities after the solidification. For this reason, a good measurement of the quantity of gas dissolve in the molten metal should be made. The Sieverts’ method, used by the precedents experimenters, shows some weaknesses and a new method more reliable and versatile is proposed to validate the results formerly obtained. After several tests and ameliorations to the measurement system, some promising results were obtained. A phenomenon that can be attributed to the dissolution of hydrogen in liquid aluminium was observed. By making some assumptions, these results were used to validate the mathematical model by obtaining a value of the solubility of hydrogen in aluminum near the other experimenters. Following that, new ameliorations were made to the system and that a new measurement methodology is proposed for the future experimentations.
The presence of hydrogen in solution in liquid aluminium leads to the formation of porosities after the solidification. For this reason, a good measurement of the quantity of gas dissolve in the molten metal should be made. The Sieverts’ method, used by the precedents experimenters, shows some weaknesses and a new method more reliable and versatile is proposed to validate the results formerly obtained. After several tests and ameliorations to the measurement system, some promising results were obtained. A phenomenon that can be attributed to the dissolution of hydrogen in liquid aluminium was observed. By making some assumptions, these results were used to validate the mathematical model by obtaining a value of the solubility of hydrogen in aluminum near the other experimenters. Following that, new ameliorations were made to the system and that a new measurement methodology is proposed for the future experimentations.
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Chennaoui-Aoudjehane, Hasnaa. "Modélisation de la solubilité des gaz rares He, Ne, Ar, Kr et Xe dans les liquides silicates à 1500°C." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066087.

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Abstract:
Nous avons synthetise plusieurs series de verres (28 compositions differentes) a compositions simples ternaires dans le systeme sio#2, al#2o#3, k#2o, na#2o, cao, mgo et tio#2. Ces oxydes representent ceux le plus communement trouves dans les liquides silicates naturels. Ces verres ont ete ensuite equilibres selon trois procedures: un melange de gaz rares he, ne, ar, kr et xe enrichi en ar a 1500c pendant 1 heure et pendant 24 heures ou avec l'air atmospherique. Une ligne d'extraction, purification et analyses des gaz rares par spectrometrie de masse a ete concue et montee au laboratoire. Cette ligne nous a permis l'analyse des gaz he, ne, ar, kr et xe dans tous les liquides (enrichis en gaz rares ou equilibres a l'air). Nous avons egalement analyse 3 echantillons de compositions naturelles: 2 basaltes et 1 obsidienne. Le logarithme neperien de la solubilite si des gaz rares exprimee en mole de gaz/mole de liquide-bar lnsi pour les liquides etudies (enrichis en gaz rares pendant 24 h) se situent dans les domaines: (15. 29 et 12. 69) pour he, (15. 96 et 12. 72) pour ne, (18. 13 et 13. 91) pour ar, -20. 47 et 14. 82) pour kr et (20. 67 et 15. 74) pour xe. Nous remarquons que la solubilite des gaz rares est fonction de leur rayon ionique, elle est regulierement decroissante de l'helium au xenon (avec un leger chevauchement helium-neon). Les resultats des analyses des liquides enrichis en gaz rares pendant 24 heures constituent une base de donnees pour l'elaboration d'un modele de calcul de la solubilite des gaz rares dans les liquides silicates base sur la constante de solubilite de la loi de henry si reliee a la fraction molaire d'oxyde xj par: lnsi=xj. Kj ou kj est une constante de solubilite a calculer pour chaque gaz et chaque oxyde: sio#2, na#2o, k#2o, cao, mgo, al#2o#3 et tio#2. L'application du modele propose a toute notre base de donnees donne un ecart moyen entre la solubilite mesuree et calculee de 2. 46% pour he, 1. 25% pour ne, 2. 66% pour ar, 2. 72% pour kr et 2. 63% pour xe sur une trentaine de valeurs en moyenne pour chaque gaz. Les resultats des memes calculs pour les equilibrations de 1 h ou a l'air sont moins bons: nous interpretons ceci comme le resultat de l'effet cinetique pour certaines compositions (ar, kr et xe essentiellement) ou une sensibilite limitee (echantillons equilibres a l'air). Nous avons recense toutes les donnees publiees dans la litterature sur le sujet pour leur appliquer notre modele. Nous constatons que en general, pour l'helium et le neon nous avons des ecarts dans les limites de l'incertitude analytique avec une probable deviation systematique faible due a la difference de calibration entre laboratoires. Pour l'argon, selon les auteurs, l'ecart est plus ou moins important. Pour le krypton et le xenon, des ecarts significatifs entre valeurs mesurees et valeurs calculees semblent lies a des problemes cinetiques. En conclusion, nous pensons que les solubilites calculees par notre methode sont meilleures que celles mesurees. Il est donc plus interessant d'utiliser un modele de calcul pour s'affranchir des erreurs liees aux problemes analytiques
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