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Probing the Interfacial Behavior of Type IIIa Binary Mixtures Along the Three-Phase Line Employing Molecular Thermodynamics

机译：利用分子热力学探索IIIa型二元混合物沿三相线的界面行为

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Interfacial properties such as interfacial profiles, surface activity, wetting transitions, and interfacial tensions along the three-phase line are described for a Type IIIa binary mixture. The methodological approach combines the square gradient theory coupled to the statistical associating fluid theory for Mie potentials of variable range, and coarse-grained molecular dynamics simulations using the same underlying potential. The water + -hexane mixture at three-phase equilibrium is chosen as a benchmark test case. The results show that the use of the same molecular representation for both the theory and the simulations provides a complementary picture of the aforementioned mixture, with an excellent agreement between the molecular models and the available experimental data. Interfacial tension calculations are extended to temperatures where experimental data are not available. From these extrapolations, it is possible to infer a first order wetting transition at 347.2 K, where hexane starts to completely wet the water/vapor interface. Similarly, the upper critical end point is estimated at 486.3 K. Both results show a very good agreement to the available experimental information. The concentration profiles confirm the wetting behavior of -hexane along with a strong positive surface activity that increases with temperature, contrasting the weak positive surface activity of water that decreases with temperature.
机译：对于IIIa型二元混合物，描述了沿着三相线的界面特性，例如界面轮廓，表面活性，润湿转变和界面张力。该方法学方法结合了平方梯度理论和统计关联流体理论，用于可变范围的Mie势，以及使用相同潜在势的粗粒度分子动力学模拟。选择处于三相平衡状态的水+-己烷混合物作为基准测试案例。结果表明，在理论和模拟中使用相同的分子表示法可提供上述混合物的互补图片，并且分子模型与可用的实验数据之间具有极好的一致性。界面张力计算扩展到没有实验数据的温度。根据这些推断，可以推断出347.2 K处的一阶润湿转变，其中己烷开始完全润湿水/蒸汽界面。同样，最高临界点估计为486.3K。这两个结果都表明与可用的实验信息非常吻合。浓度曲线证实了-己烷的润湿行为以及随着温度升高的强正表面活性，与随温度降低的弱水正表面活性相反。

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