Lydersen-Methode

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Die Lydersen-Methode ^[1] ist eine Gruppenbeitragsmethode zur Abschätzung der kritischen Größen T_c, P_c und V_c. Die Lydersen-Methode ist Vorbild für viele neuere Modelle nach Joback^[2], Ambrose^[3], Gani-Constantinou ^[4] u.a.m.

Die Lydersen-Methode basiert im Falle der Abschätzung der kritischen Temperatur auf der Guldberg-Regel, welche die kritische Temperatur in ein Verhältnis zum Normalsiedepunkt setzt.

[Bearbeiten] Bestimmungsgleichungen

[Bearbeiten] Kritische Temperatur

$T_c=\frac{T_b}{0,567+\sum G_i-\left(\sum G_i\right)^2}$

[Bearbeiten] Kritischer Druck

$P_c=\frac{M}{\left(0,34+\sum G_i\right)^2}$

[Bearbeiten] Kritisches Volumen

$V_c=40+\sum G_i$

T_b ist der Normalsiedepunkt, M das Molekulargewicht, G_i sind Gruppenbeiträge (unterschiedlich für die einzelnen Größen) für funkionelle Gruppen eines Moleküls.

[Bearbeiten] Gruppenbeiträge

Gruppe	G_i (T_c)	G_i (P_c)	G_i (V_c)	Gruppe	G_i (T_c)	G_i (P_c)	G_i (V_c)
-CH3,-CH2-	0,020	0,227	55,0	>CH	0,012	0,210	51,0
-C<	-	0,210	41,0	=CH2,=CH	0,018	0,198	45,0
=C<,=C=	-	0,198	36,0	=C-H,=C-	0,005	0,153	36,0
-CH2-(Ring)	0,013	0,184	44,5	>CH-(Ring)	0,012	0,192	46,0
>C<(Ring)	-0,007	0,154	31,0	=CH-,=C<,=C=(Ring)	0,011	0,154	37,0
-F	0,018	0,224	18,0	-Cl	0,017	0,320	49,0
-Br	0,010	0,500	70,0	-I	0,012	0,830	95,0
-OH	0,082	0,060	18,0	-OH(Aromat)	0,031	-0,020	3,0
-O-	0,021	0,160	20,0	-O-(Ring)	0,014	0,120	8,0
>C=O	0,040	0,290	60,0	>C=O(Ring)	0,033	0,200	50,0
HC=O-	0,048	0,330	73,0	-COOH	0,085	0,400	80,0
-COO-	0,047	0,470	80,0	-NH2	0,031	0,095	28,0
>NH	0,031	0,135	37,0	>NH(Ring)	0,024	0,090	27,0
>N	0,014	0,170	42,0	>N-(Ring)	0,007	0,130	32,0
-CN	0,060	0,360	80,0	-NO2	0,055	0,420	78,0
-SH,-S-	0,015	0,270	55,0	-S-(Ring)	0,008	0,240	45,0
=S	0,003	0,240	47,0	>Si<	0,030	0,540	-
-B<	0,030	-	-

[Bearbeiten] Beispielrechnung

Aceton wird in zwei unterschiedliche Fragmente zerlegt, eine Carbonlygruppe und zwei Methylgruppen. Für das kritische Volumen ergibt sich folgende Rechnung:

V_c=40+60,0+2*55,0=210 cm³

In der Literatur^[5] finden sich Werte von 215,90 cm³ ^[6], 230,5 cm³ ^[7] und 209,0 cm³ ^[8].

[Bearbeiten] Literatur

↑ Lydersen a.L., „Estimation of Critical Properies of Organic Compounds“, University of wisconsin College Engineering, Eng. Exp. Stn. Rep. 3, Madison, Wisconsin
↑ Joback K.G., Reid R.C., „Estimation of pure-component properties from group-contributions“, Chem.Eng.Commun., 57, 233-243, 1987
↑ Ambrose D., „Correlation and Estimation of Vapour-Liquid Critical Properties. I. Critical Temperatures of Organic Compounds“, Nat.Phys.Lab.Rep.Chem., Rep.No. 92, 1-35, 1978
↑ Constantinou L., Gani R., „New Group Contribution Method for Estimating Properties of Pure Compounds“, AIChE J., 40(10), 1697-1710, 1994
↑ Dortmunder Datenbank
↑ Campbell A.N., Chatterjee R.M., Can.J.Chem., 47(20), S. 3893-3898, 1969
↑ Herz W., Neukirch E., Z.Phys.Chem.(Leipzig), 104, S.433-450, 1923
↑ Kobe K.A., Crawford H.R., Stephenson R.W., Ind.Eng.Chem., 47(9), S. 1767-1772, 1955