Aqueous Solubility of Hydrocarbon Mixtures Solubilité dans l'eau de mélanges d'hydrocarbures

Abstract

The solubility of hydrocarbon components in water is of great importance for the environmental sciences. Its prediction is usually based on using the pure component solubilities and the mole fraction of the components in the mixture. While the pure component solubilities are generally well known, few data exist on the solubility of mixtures. Using a simple relationship leads to an underestimation of the true solubility. This paper presents some new data on the aqueous solubility of binary hydrocarbon mixtures. Using a rigorous thermodynamic analysis, we explain the observed behavior, as well as other data from the literature, including the solubility of jet fuel mixtures in water. The activity coefficient models used for this purpose are NRTL, UNIQUAC and UNIFAC. Considering the small concentration in oil of some very soluble substances, the activity coefficient can become significant and thus explain the fact that solubilities of some component may be as much as twice as large as expected. La solubilité de composés hydrocarbonés dans l'eau est d'une importance cruciale pour les sciences environnementales. Sa prévision est généralement basée sur la solubilité des constituants purs et de leur fraction molaire en mélange. La solubilité des composés purs est généralement bien connue, mais peu de données ont été publiées concernant les mélanges. L'utilisation d'une relation simple conduit à une sous-estimation de la solubilité réelle. Cet article présente quelques données nouvelles de solubilités de mélanges hydrocarbonés simples. Une analyse thermodynamique rigoureuse permet de décrire la solubilité observée, aussi bien pour des mélanges modèles que pour des kérosènes. Les modèles de coefficient d'activité utilisés dans ce but sont NRTL, UNIQUAC et UNIFAC. Étant donné la faible concentration de certains constituants dans l'huile, leurs coefficients d'activité peut devenir important. Ceci explique une augmentation de la solubilité par rapport à celle proposée par le modèle simple d'un facteur supérieur à deux.