Thermodynamische Berechnungsmethoden für Löslichkeiten

摘要

Bei der Auslegung von Kristallisationsprozessen ist die Kenntnis der Löslichkeit einer gewünschten Komponente in unterschiedlichen Lösungsmitteln und Lösungsmittelgemischen eine wichtige Voraussetzung. Da Löslichkeitsmessungen im Allgemeinen zeitaufwendig sind, ist es praktisch unmöglich, die Löslichkeit in allen denkbaren Lösungsmitteln und Gemischen verschiedener Zusammensetzung experimentell zu bestimmen. Deshalb ist ein physikalisch fundiertes und thermodynamisch konsistentes Modell nötig, das Vorausberechnungen der Löslichkeiten in unterschiedlichen Lösungsmitteln und Lösungsmittelgemischen basierend auf nur wenigen experimentellen Daten ermöglicht. Hierzu wird in dieser Arbeit die Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory (PC-SAFT)-Zustandsgleichung eingesetzt. Die Arbeit konzentriert sich insbesondere auf die Berechnung der Löslichkeit spezieller organischer Substanzen (z. B. Pharmazeutika) und komplexer (Bio-)Moleküle.The knowledge of the solubility in pure solvents and solvent mixtures is crucial for designing the crystallization process. However, it is practically impossible to scan all possible solvent mixtures and mixture compositions experimentally. Therefore, a physically well-founded thermodynamic model which allows for solubility predictions in pure solvents and solvent mixtures based only on a small amount of experimental data is required. In this work, we demonstrated the applicability of the Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory (PC-SAFT) equation of state to model and to predict the solubility, especially of pharmaceuticals and complex (bio-) molecules, in pure solvents and solvent mixtures.