ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение состава смесей жидкостей при горении из "Диффузионное горение жидкостей" Используемые в практике горючие жидкости являются, как правило, смесями жидкостей. Чтобы понять закономерности горения смесей, необходимо выяснить как изменяется их состав при горении. Мы остановимся только на простейших (бинарных) смесях. [c.70] Исследуемую смесь наливали в горелку А. Во время опыта цилиндр Б непрерывно и плавно поднимался и уровень горящей жидкости в горелке все время находился в плоскости верхнего края последней. Пламя гасилось тогда, когда сгорала нужная доля смеси. Далее жидкость выбиралась из горелки, тщательно перемешивалась и анализировалась с помощью рефрактометра, отградуированного по смесям известного состава. [c.71] При проведении некоторых опытов использовалась горелка, внутри которой проходила вертикальная тонкостенная трубка Т с малым внутренним диаметром. Верхний конец Т на 3—4 мм был ниже верхнего края горелки А. Нижний конец трубки Т проходил через пробку Г и закрывался во время опыта. После гашения пламени к нижнему концу Т подводили пробирку, в которую стекал верхний слой жидкости. Затем брали вторую пробирку, цилиндр Б немного поднимался, уровень ртути в горелке повышался и в пробирку стекал второй слой жидкости, толщину которого определяли по величине перемещения ртути в горелке. В третью пробирку собирался третий слой смеси и т. д. Смеси, собранные в пробирки, анализировали с помощью рефрактометра. [c.71] В табл. 2.4 приведены результаты ряда опытов со смесями, одним из компонент которых был этиловый спирт, а вторым — жидкости, указанные в таблице. [c.71] Смеси сжигались в стеклянной горелке диаметром 7,7 мм. Начальная высота ко слоя исследуемой жидкости во всех опытах была равна 50 мм. Через и д обозначены весовые доли (в. д.) второго компонента в исходной смеси и в остатке, а через к — высота несгоревшего слоя жидкости в мм. [c.71] Следовательно, в смесях, содержавших 0,04 и 0,11 в. д. воды и 0,72 в. д. бензола, состав при горении не изменился, остальные смеси обогатились той или иной составляюш,ей. [c.72] Эти интересные факты объясняются тем, что состав пара смеси в общем случае не одинаковы с составом жидкой фазы, находящейся в равновесии с этим паром, и что состав жидкой и паровой фаз совпадают только у так называемых нераздельно кипящих (азеотропных) смесей. [c.72] Вопросы, связанные с составом жидкой и паровой фаз растворов, были достаточно полно освещены в первой части. Остановимся на них сейчас лишь в той степени, в какой это необходимо для объяснения результатов описанных выше наблюдений. [c.72] На рис. 15, по оси абсцисс отложены весовые доли изоамилового спирта в смеси этилового и изоамилового спиртов, а по оси ординат — температура кипения этих смесей. Нижняя кривая характеризует зависимость температуры кипения от состава жидкости, а верхняя от состава пара. Из рисунка видно, что пар смесей этилового и изоамилового спиртов богаче этиловым спиртом, чем жидкость. Естественно, что при горении этих смесей жидкая фаза обогащается вторым компонентом. [c.72] Аналогичное явление наблюдается и у смесей этилового спирта с бутиловым и этилового с пропиловым. Пар этих смесей также богаче этиловым спиртом, чем жидкость, и потому смеси этилового спирта с бутиловым и пропиловым спиртами во время горения обогащаются второй компонентой. [c.72] Из рис. 18 первой части, на котором показана связь между температурой кипения при постоянном давлении и составом жидкой и паровой фаз смесей этилового спирта с бензолом, видно, что пар смесей, мольные доли (м. д.) бензола в которых меньше чем в азеотропной смеси, богаче бензолом, чем жидкость, а пар смесей, м. д. бензола в которых больше, чем в нераздельно кипящей смеси, беднее бензолом, чем жидкая фаза. Этим 1 Азеотропная смесь спирта с водой содержит 0,10П м. д. воды и кипит ири 78,15 . [c.72] Можно сделать следующий вывод смесь двух жидкостей обогащается во время горения тем компонентом, которым беднее паровая фаза. Если воспользоваться первым законом Коновалова [32, 331, то этот вывод можно сформулировать следующим образом смесь двух жидкостей обогащается во время горения тем компонентом, прибавление которого к жидкости понижает давление пара над ней (или повышает температуру кипения). НадО заметить, что этот вывод справедлив и для смесей, число компонент которых больше двух. [c.73] Смесь при горении не меняется, если состав жидкой и паровой фаз одинаков. Эта смесь, согласно второму закону Коновалова, соответствует экстремальным точкам кривых давления пара или кипения смесей. Иначе смеси, отвечающие экстремумам на кривой давления пара (или кривой температуры кипения), свой состав при горении не меняют. [c.73] Опыт показывает, что состав смеси тем сильнее отличается от начального, чем больше жидкости сгорает за данный промежуток времени. Это видно из табл. 2.5, в которой содержатся результаты опытов со смесями этиловый спирт и толуол, этиловый спирт и вода, этиловый спирт и изоамиловый спирт. В первой колонке таблицы указан второй компонент смеси, во второй — в. д. 0 второго компонента в исходной смеси, выраженная в % в третьей — начальная высота /го слоя жидкости в горелке, ш в четвертой — диаметр горелки й, мм. [c.73] Из табл. 2.6 видно, что состав смесей при сгорании в железной горелке изменялся сильнее, чем в стеклянной. [c.74] Ад — изменение состава смеси. [c.74] Из таблицы видно, что при горении в смесях этилового спирта с бутиловым и изоамиловым спиртами концентрация изменилась только в верхнем слое толш,иной 25 мм, а в смесях этилового спирта с анилином и водой — во всем слое жидкости. [c.74] В горящих смесях этилового спирта с анилином и водой, плотности компонентов которых значительно отличаются друг от друга, были видны нисходящие потоки, охватывающие всю жидкость. Эти потоки перемешивали жидкость и изменяли концентрацию во всем слое жидкости. Указанные потоки появлялись потому, что плотность верхнего слоя, обедненного при горении спиртом, оказывалась больше плотности нижележащих слоев, и жидкость сверху опускалась вниз. [c.75] Изменение состава исследованных нефтепродуктов и их смесей увеличивалось по мере выгорания жидкостей. Для количественной оценки наблюдавшихся изменений следует отметить, что показатель преломления керосина был больше показателя преломления бензина на 0,0407, а разность показателей преломления солярового масла и керосина равнялась 0,0250. [c.75] Вернуться к основной статье