Liquid mixtures involving fluorinated alcohols: The equation of state (p, r, T, x) of (Ethanol + Trifluoroethanol) Experimental and Simulation

Liquid mixtures involving fluorinated alcohols: The equation of state (p, r, T, x) of (Ethanol + Trifluoroethanol) Experimental and Simulation Pedro Duartea, Djêide Rodriguesa, Marcelo Silvaa, Pedro Morgadoa, Luís Martinsa,b and Eduardo J. M. Filipea* aCentro de Química Estrutural, Instituto Superior Técnico, 1049-001 Lisboa, Portugal bCentro de Química de Évora, Universidade de Évora, 7000-671 Évora, Portugal Fluorinated alcohols are substances with unique properties and high technological value in the pharmaceutical and chemical industries. Trifluoroethanol (TFE), in particular, displays a number of unusual properties as a solvent. For example, it dissolves nylon at room temperature and is effectively used as solvent in bioengineering. The presence of the three fluorines atoms gives the alcohol a high ionization constant, strong hydrogen bonding capability and stability at high temperatures. In the pharmaceutical industry, TFE finds use as the major raw material for the production of inhalation anesthetics. Mixtures of TFE and water (known as Fluorinols®) are used as working fluids for Rankine cycle heat engines for terrestrial and space applications, as a result of a unique combination of physical and thermodynamic properties such as high thermal efficiency and excellent turbine expansion characteristics. Environmentally, TFE is a CFC substitute with an acceptable short lifetime and with small ozone depletion potential. Additionally, TFE is known to induce conformational changes in proteins and it is used as a co-solvent to analyze structural features of partially folded states. The (ethanol + TFE) system displays an interesting and peculiar behaviour, combining a negative azeotrope with high positive excess volumes. In this work, liquid mixtures of (ethanol + TFE) were investigated. The densities of the mixtures were measured as a function of composition between 278K and 338K and at pressures up to 700 bar. The corresponding excess volumes as a function of temperature and pressure, the isothermal compressibilities and thermal expansivities were calculated from the experimental results. The mixtures are highly non-ideal with excess volumes ranging from 0.8 - 1.0 cm3mol-1. Finally, molecular dynamic simulations were performed to model and interpret the experimental results. The Trappe force field was used to simulate the (TFE + ethanol) mixtures and calculate the corresponding excess volumes. The simulation results are able to reproduce the correct sign and order of magnitude of the experimental VE without fitting to the experimental data. Furthermore, the simulations suggest the presence of a particular type of hydrogen bridge between ethanol and TFE, that can help to rationalize the experimental results

The impact of two-dimensional elastic disk

The impact of a two-dimensional elastic disk with a wall is numerically studied. It is clarified that the coefficient of restitution (COR) decreases with the impact velocity. The result is not consistent with the recent quasi-static theory of inelastic collisions even for very slow impact. The abrupt drop of COR is found due to the plastic deformation of the disk, which is assisted by the initial internal motion.(to be published in J. Phys. Soc. Jpn.)Comment: 6 Pages,2 figure

Some observations on asymmetrical separation in thermal diffusion columns

Data have been obtained in steady-state batch operated thermogravitational separation columns using different binary mixtures to test the theory recently published by Morgado et al. The experimental results confirm that separations by thermal diffusion are asymmetrical except when the initial concentration is 0.5 and that the asymmetry is larger as the initial concentration deviates from 0.5 and as the separation potential increases

Generation of a flat-top laser beam for gravitational wave detectors by means of a nonspherical Fabry-Perot resonator

We have tested a new kind of Fabry-Perot long-baseline optical resonator proposed to reduce the thermal noise sensitivity of gravitational wave interferometric detectors--the "mesa beam" cavity--whose flat top beam shape is achieved by means of an aspherical end mirror. We present the fundamental mode intensity pattern for this cavity and its distortion due to surface imperfections and tilt misalignments, and contrast the higher order mode patterns to the Gauss-Laguerre modes of a spherical mirror cavity. We discuss the effects of mirror tilts on cavity alignment and locking and present measurements of the mesa beam tilt sensitivity

Nonsymmetrical separations in thermal diffusion columns

The influence of the feed composition upon the actual degrees of separation attained at the top and bottom sections of a thermogravitational column is discussed using the classical phenomenological theory of Furry, Jones, and Onsager. It is shown that, except for a feed composition of C 0 = 0.5 (mass fraction), the separation profile is nonsymmetric, i.e., the separations in the top and bottom sections of the column are nonsymmetric with respect to the feed composition, the asymmetry increasing as the feed composition moves away from C 0 = 0.5. An equation for the determination of the optimum feed location as a function of the feed composition is derived

Diversidade genética entre progênies de maracujazeiro amarelo baseado em características morfo agronômicas.

O estudo da diversidade genética é básico para subsidiar a escolha de genitores e trabalhos de seleção e melhoramento. Este trabalho foi realizado no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa. Avaliouse a diversidade genética entre 34 famílias de meios-irmãos e 3 cultivares de maracujazeiro amarelo. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com 37 tratamentos, três repetições e quatro plantas por parcela. As características avaliadas foram: altura da planta e diâmetro do caule aos 60 dias após o transplantio, diâmetro do caule no início da produção, vigor, severidade de verrugose e produção por parcela. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo método de Dunnett. Para o estudo da diversidade genética, foram estimadas as distâncias de Mahalanobis (D2) entre progênies, bem como realizadas análises de agrupamento de Tocher e das Variáveis Canônicas. Por meio da análise de variância, verificou-se efeito dos tratamentos em todas as variáveis, evidenciando a existência de variabilidade genética entre as progênies e cultivares avaliados. Houve concordância na formação dos grupos de similaridade por meio dos diferentes métodos de análise multivariada. Os grupos de tratamentos divergentes entre si e superiores foram: Grupo I - 2, 3, 6 e 15; Grupo II - 14; e Grupo III - 25

Substratos no desenvolvimento inicial de quatro cultivares de pessegueiro e uma nectarineira.

Entre os fatores que contribuem para melhor desenvolvimento inicial das plantas, estão a qualidade da semente e o substrato utilizado.Objetivou-se avaliar o efeito do substrato na formação inicial de pessegueiro e nectarineira. O trabalho foi realizado no Departamento de Fitotecnia, da Universidade Federal de Viçosa, de fevereiro a março de 2004. Foram utilizados quatro cultivares de pessegueiro, 'Alô Doçura', 'Campinas 1', 'Relíquia' e 'Ouromel' e uma cultivar de nectarineira 'Josefina'. Sementes retiradas de frutos maturos, foram estratificadas em câmara fria, com temperatura de 5±1ºC e ausência de luz. Após a germinação, no interior da casa-de-vegetação, procedeu-se à semeadura em recipientes plásticos (3 litros), contendo os substratos: Plantmax®; Plantmax® + Areia (1:1 v/v); Plantmax® + Latossolo Vermelho (1:1 v/v); Plantmax® + Latossolo Vermelho + Areia (1:1:1 v/v). Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado, num fatorial 5 x 4 (cultivar x substrato), com cinco repetições, considerando-se como unidade experimental cada recipiente plástico. Após 38 dias da semeadura foram analisadas: porcentagem de emergência, número de folhas, comprimento total, altura e comprimento de raiz, diâmetro do caule, massa da matéria seca total, da parte aérea e da raiz e o número de brotações primárias. O substrato teve efeito no desenvolvimento inicial de pessegueiro, obtendo-se os melhores resultados com o substrato comercial Plantmax®. O maior acúmulo de massa de matéria seca total e da parte aérea foi obtido com os cultivares 'Campinas 1' e 'Relíquia', sendo que esse último, também proporcionou maior número de brotações primárias