Кислород измерением теплового эффекта

Результаты термохимических измерений — тепловые эффекты реакций — принято относить к одному молю образующегося вещества. Количество теплоты, которое выделяется при образовании одного моля соединения из простых веществ, называется теплотой образования данного соединения. Например, выражение теплота образования воды равна 285,8 кДж/моль означает, что при образовании 18 г жидкой воды из 2 г водорода и 16 г кислорода выделяется 285,8 кДж. [c.167]

Детектор по теплоте сгорания (термохимический). Основан на измерении теплового эффекта при сгорании компонентов анализируемой пробы в присутствии катализатора. Катализатором служит платиновое проволочное сопротивление, являющееся одновременно и чувствительным элементом детектора. По конструкции этот детектор во многом аналогичен детектору по теплопроводности. В качестве газа-носителя используются только воздух или кислород, обеспечивающие горение газов. Температура нагревательных элементов достигает 800—900° С. Оба нагревательных элемента являются плечевыми сопротивлениями схемы моста Уитстона. За счет большого выделения тепла происходит большое изменение температуры нити. Отсюда чувствительность этого детектора выше в десятки раз, чем у катарометра. [c.247]

Закон Гесса дает возможность вычислять тепловые эффекты реакции в тех случаях, когда их непосредственное измерение почему-либо неосуществимо. В качестве примера такого рода расчетов рассмотрим вычисление энтальпии образования оксида углерода (П) из графита и кислорода. Измерить тепловой эффект реакции [c.176]

Часто энтальпию образования определяют, используя данные по тепловым эффектам разложения. Например, для расчета стандартной энтальпии образования перхлората калия был измерен тепловой эффект разложения соли на соответствующий хлорид и кислород [c.32]

Современные автоматические газоанализаторы на кислород основаны или на измерении теплового эффекта от сжигания избытка горючих газов в присутствии газа, содержащего кислород, или на измерении магнитной восприимчивости этого газа [47]. [c.327]

Чистота электролитического водорода и кислорода. Определение чистоты газов электролиза путем их анализа на содержание взаимных примесей можно выполнять при помощи стационарных газоанализаторов типов ТХГ-5А, ТХГ-5Б и ДПГ-5 для определе-ления водорода в кислороде и в воздухе применяют также переносной газоанализатор ПГФ-1, Автоматические термохимические газоанализаторы ТХГ-5 — промышленные приборы непрерывного действия. Принцип их работы основан на измерении теплового эффекта сжигания примеси водорода в кислороде или примеси кислорода в водороде. Прибор ТХГ-5А для определения иримеси Нг в кислороде имеет шкалу от О до 2%, с ценой деления 0,1 % Нг, прибор ТХГ-5Б для анализа примеси Ог в водороде — шкалу от О—1% Ог, с ценой деления 0,05% Ог. Прибор ДПГ-5 — автоматический газоанализатор для непрерывного определения кислорода в газе, основанного на электрохимическом действии кислорода как деполяризатора шкала прибора от О до 5% Ог. [c.203]

Термохимический газоанализатор ТХГ-5 предназначен для непрерывного определения содержания горючих газов в избытке кислорода или кислорода в избытке горючих газов. Действие прибора основано на измерении теплового эффекта каталитической реакции между кислородом и горючими компонентами, происходящей в слое катализатора. Тепловой эффект измеряется двумя термометрами сопротивления, из которых один (рабочий) находится в слое катализатора, а другой (сравнительный) в слое инертной массы. Исследуемый газ проходит последовательно слой инертной массы, омывая сравнительный термометр, а затем слой катализатора с рабочим термометром. Термометры включены в соседние плечи автоматического измерительного моста (фиг. 293). [c.444]

Принцип работы термохимического газоанализатора основан на измерении теплового эффекта химической реакции (обычно окисления избытком кислорода воздуха), в которой участвует в присутствии катализатора определяемое горючее вещество. [c.92]

Для определения самых незначительных концентраций кислорода в газовых смесях наиболее чувствительными являются автоматические газоанализаторы, основанные на измерении теплового эффекта от сжигания кислорода в избытке горючего газа на катализаторе. Для правильной работы термохимических газоанализаторов этого типа требуется защита катализатора от каталитических ядов, периодическая проверка активности катализатора и точное поддержание постоянства скорости пропускания исследуемого газа. Приборы дают возможность определять содержание кислорода с точностью до 0,001%. [c.332]

Термохимический анализатор основан на измерении теплового эффекта реакции окисления на катализаторе водорода, получаемого в специальном контактном электролизере воды. Тепловой эффект реакции, измеряемый термопарами, пропорционален содержанию кислорода в анализируемом газе. [c.356]

Измерение энтальпий реакций, протекающих в жидкой среде, занимает в термохимии неорганических соединений очень большое место, причем по мере развития экспериментальных исследований число работ в этой области все более возрастает. Это вызывается несколькими причинами. Одна из них состоит в том, что реакции, протекающие в жидкой среде, позволяют существенно расширить (по сравнению с реакциями, рассмотренными в гл. 7 и 8) количество соединений, подвергаемых экспериментальному термохимическому изучению. Другая заключается в том, что абсолютные величины энтальпий реакций, протекающих в жидкой среде, как правило, существенно меньше, чем у большей части реакций с участием газа (сожжение в кислороде, фторирование и т. д.). Это обстоятельство приводит к тому, что абсолютная погрешность измерения тепловых эффектов реакций в жидкой среде совсем невелика даже при сравнительно высокой относительной погрешности. Среди реакций, протекающих в жидкой среде, наиболее важны реакции между жидким и твердым веществами. К этой группе относятся такие важные реакции, как гидролиз, взаимодействие металлов и их окислов с водой, кислотами и щелочами, взаимодействие интерметаллических соединений с жидкими металлами и др. Также большую роль играют в термохимии реакции между дву- мя жидкими реагентами. Достаточно сказать, что сюда относится такая важная в практическом и теоретическом аспектах величина, как энтальпия нейтрализации растворов щелочи и кислоты а также энтальпии разнообразных процессов в растворах — обменных реакций осаждения, разложения растворенного вещества и т. д. Несколько реже в термохимии изучают реакции между жидкостью и газом, однако и здесь имеются важные и интересные реакции. [c.170]

Принцип действия термохимического газоанализатора основан на измерении теплового эффекта каталитической реакции соединения кислорода с водородом в слое катализатора. Количество выделившегося при этой реакции тепла пропорционально количеству анализируемого компонента (кислорода), прошедшего через катализатор. [c.33]

Очевидно, ч"0 если известны общий тепловой эффект реакции и тепловой эффект одной из двух ее промежуточных стадий, можио на основании закона Гесса вычислить тепловой эффект другой промежуточной стадии, который почему-либо не может быть измерен опытным путем. Рассмотрим это на приведенном выше примере. Можно опытным путем найти теплоту образования СОз(АЯ== = —393,5 кДж/моль). Точно так же можно путем непосредственных измерений найти тепловой эффект реакции окисления СО н Oj (АЯ2 =—283,0 кДж/моль). Разность этих двух величин представляет собой теплоту образования СО. Последняя не может быть найдена опытным путем, так как при сжигании графита в калориметрической бомбе образуется оксид углерода (IV) образование же оксида углерода происходит только при высоких температурах и при наличии в системе избытка углерода или недостатка кислорода. [c.72]

При этих допущениях математическую модель рассматриваемого процесса можно представить системой уравнений материального и теплового балансов для элементарного объема трубчатого реакторного устройства. С этой целью выделим элементарный объем трубы, заполненный катализатором, на расстоянии от I до / + (И. Обозначим массовый поток кислородсодержащего газа с плотностью у г и теплоемкостью через Fo, текущую концентрацию кислорода в нем — С, содержание кокса на катализаторе — р, насыпную плотность катализатора — у, теплоемкость его —с,,, долю свободного объема в слое — е, сечение трубы — 8, температуру процесса — Т, скорость реакции, измеренную по кислороду и отнесенную к единице реакционного объема — ю, соотношение скоростей реакции по кислороду и коксу — Р, тепловой эффект реакции (положителен для эндотермического процесса) — д, коэффициент теплопередачи через стенку — к- , поверхность трубы на единицу длины ее слоя — 5 01 температуру наружного воздуха — Гн. [c.306]

Для указанных реакций измерению легко поддаются тепловые эффекты Q и Q2. Значение Q экспериментальным путем определить трудно, так как при сгорании углерода в условиях ограниченного доступа кислорода, как правило, получается смесь СО и СО2. На основании закона Гесса тепловой-эффект реакции сгорания, углерода до оксида углерода может быть легко вычислен. Он является разностью тепловых эффектов Q и Q2, [c.155]

Образование адсорбированной пленки по всей поверхности достигается тем легче, чем выше давление кислорода и ниже температура. Для данной температуры существует понятие насыщающего давления, при котором происходит образование мономолекулярной пленки адсорбируемого вещества (адсорбата) по всей поверхности. Установлено, что при низких температурах и давлениях выше насыщающего на поверхности металла закрепляется несколько молекулярных слоев кислорода. Сцепление этих слоев обеспечивается силами Ван-дер-Ваальса, которые способны распространяться от одного слоя молекул к другому. Калориметрические измерения показали, что тепловой эффект физической адсорбции невелик и составляет 20 - 40 кДж/моль. [c.10]

Эти важные величины измеряются термохимическим путем. В основе таких измерений лежит закон Гесса (1840 г.). Если система переходит из состояния I В состояние II двумя разными путями через разные промежуточные состояния, то при непременном условии постоянства объема и давления сумма тепловых эффектов перехода по первому пути равна сумме тепловых эффектов перехода по второму пути. Отсюда, подвергая тому или иному химическому превращению исследуемое соединение (например, сжигая его в кислороде в бомбе Бертло) и определяя тепловой эффект превращения, а затем подвергая превращению в те же продукты (в данном примере — сжигая) элементы в стандартном состоянии и определяя теплоту этого превращения, можно найти разность тепловых эффектов двух процессов. Эта разность но закону Гесса есть теплота образования данного соединения из элементов в стандартном состоянии. [c.342]

Изменение о полупроводниковых высокодисперсных адсорбентов при адсорбции может происходить как за счет заряжения поверхности и изменения концентрации носителей в области пространственного заряда, так и за счет возникновения барьеров между частицами. Сопоставление полученных данных с измерениями о при адсорбции кислорода (нейтральная форма хемосорбции) [5], а также с измерениями а в схеме переменного тока (1 кгц) дают основание утверждать, что в нашем случае имеют место оба фактора. Поскольку влияние адсорбции инертных газов на электропроводность полупроводника обнаружено впервые, были поставлены дополнительные опыты для проверки корректности эксперимента. Для этого изучалось влияние вводимых, точно измеряемых примесе кислорода до 10 мм рт. ст. парциального давления. Выяснилось, что адсорбция кислорода в данном случае приводила только к необратимым изменениям о. Тепловые эффекты, вызванные изменениями теплопроводности газа, не дали заметного вклада в величину сг. Наши результаты приводят к выводу, что физическая неспецифическая адсорбция инертного газа при комнатной температуре приводит к изменению электронного спектра поверхности двуокиси титана. [c.108]

Измерения тепловых эффектов производят в калориметрах различных типов. Например, для определения теплоты сгорания твердых или жидких веществ используют так называемую калориметрическую бомбу. Измерение производят путем сожжения исследуемого вещества в избытке кислорода при повышенном давлении в герметически закрытом металлическом цилиндре, погруженном в воду. Найденная таким способом теплота является изо-хорной теплотой сгорания. Она представляет собой изменение внутренней энергии систшы А(У при реакции (гл. И, стр. 27). [c.49]

Очень большую опасность представляет подсос воздуха компрессорами и газодувками, компримирующими ацетилен, метан, водород и другие газы, образующие с воздухом взрывоопасные смеси. Во избежание подсоса воздуха всасывающие линии всегда следует держать под небольшим избыточным давлением газа из газгольдера. Перед пуском систему продувают инертным газом. Хомпримируемый газ систематически анализируют на содержание кислорода, применяя для этого непрерывнодействующие автоматические приборы, основанные на измерении теплового эффекта от сжигания газа или на определении магнитных свойств, характерных только для кислорода. Для определения содержания кислорода применяют также фотоколориметрические и акустические газоанализаторы, которые снабжают самопишущим регистрирующим механизмом и сигнализацией. [c.400]

В работе В. И. Гольданского и сотрудников [51] описано кинетическое исследование радиационной полимеризации полиэфиракрилатов при комнатной температуре и проведено сравнение радиационного и термического процессов полимеризации. Для йзучения кинетики использована методика измерения тепловых эффектов в ходе облучения [15]. В результате этих исследований было показано, что начальная скорость полимеризации пропорциональна корню квадратному из мощности дозы и что кислород является активным ингибитором полимеризации. Наличие остаточного пост-эффекта, наряду с упомянутыми закономерностями, свидетельствует о радикально-цепном механизме превращения и в случае полиэфиракрилатов. Эти закономерности являются общими как для радиационной, так и для термической полимеризации. [c.143]

Этот способ применяют для анализа топочных, промышленных и др. газов. Для непрерывного определения кислорода в промышленных газах применяют авти.матич. газоанализаторы, основанные на измерении теплопроводности, магнитной проницаемости и др. физич. свойств. Напр., пользуясь термомагнитным газоанализатором, можно определять кислород в газе в очень широких пределах, от О до 100%. Не.значи-тельные концентрации кислорода в газовых смесях определяют, пользуясь автоматич. газоанализатором, основанным на измерении теплового эффекта при сожжении горючего газа, взятого в избытке, с определяемым количеством кислорода. Пзвестен также автоматич. полярографич. газоанализатор для определения содержания кислорода в N2, СО.2. СаПз, С. Н4 и др. в пределах 0—25%, наименьший предел иа.ме-рения О—(см, также Газовый анализ). [c.288]

Интересен описанный в работе Ольпинского [25] двойной калориметр для измерения тепловых эффектов медленно протекающих реакций между твердыми веществами и газами. В этом калориметре была изучена реакция окисления угля кислородом воздуха в интервале температур 25—85° С. Уголь помещался в оба калориметрических сосуда. Через один из них продувался воздух, через второй— с равной скоростью азот. Разность температур между сосудами измерялась дифференциальными термопарами. [c.153]

Закон сохранения энергии в полной мере подтверждается при количественных измерениях тепловых эффектов химических реакций. Так, например, образование одного моля воды из водорода и кислорода сопровождается выделением 68,3 ккал теплоты. Обратный процесс — разложение воды на водород и кислород — идет с Поглощением такого же количества теплоты. Эта закономерность была установлена в конце XVUI в. учеными А. Лавуазье и П. Лапласом. [c.36]

Эту реакцию с учетом замечаний по поводу реакции 19- также можно отнести к реакциям разветвления. Она имеет очень низкий коэффициент скорости и так же, как и реакция 20, не относится к числу важных (52j < 0,02). Тепловой эффект отрыва атома И из молекулы H Oj атомарным кислородом значительно меньше, чел1 в случае отрыва его атомом водорода, а предэкспопенты для обоих вариантов должны отличаться примерно пропорционально числу двойных столкновений (иначе говоря, массам), поэтому значение A.ti должно быть примерно на порядок ниже А а. Немногочисленные имеющиеся экспериментальные данные [И, 52, 96, 97] основаны на измерении скорости убыли радикала О. Поскольку, однако, при этом полностью не учитываются другие возможные каналы убыли О, в том числе и более вероятные реакции 4—6, приведенные рекомендации можно рассматривать как верхнюю оценку kti с неопределенным доверительным интервалом. В численных экспериментах наибольшая чувствительность процесса к вариациям kgi наблюдалась в области четвертого предела воспламенения, в котором уже 5-кратное уменьшение кц приводило к 5%-ным отклонениям от экспериментально измеренных периодов индукции. Учитывая, однако, возможное влияние других плохо определенных коэффициентов — в первую очередь kie—kjg, а также то обстоятельство, что реакция 21 является линейной комбинацией более быстрого маршрута [c.287]

Сгорание протекает в виде быстрой реакции, тепловой эффект которой может быть измерен с помощью калориметра. Теплоты сгорания топлива характеризуют его теплотворную способность. Теплоты сгорания определяют путем сжигания навески- вещества в особом приборе — калориметрической бомбе, помещенной в калориметр (рис. 71). Чтобы горение шло достаточно энергично, в бомбу вводят чистый кислород под высоким давлением. Калориметрическая бомба должпа выдерживать значительные давления, поэтому ее делают в виде толстостенного стального цилиндра /, а для предохранения от разъедания покрывают внутри эмалью или соответствующими металлами (Р1) или делают ее из нержавеющей стали. В чашечку 3 помещают точно взвешенное количество исследуемого вещества. Над чашечкой прикрепляют спираль из тонкой железной проволоки определенного веса. Бомбу завинчивают крышкой 2 и наполняют чистым кислородом до давления 25 атм. Через проволочную спираль пропускают [c.197]

Основой термохимии, во всяком случае органических веществ, является определение тепловых эффектов сгорания (энтальпий сгорания), проводимое с помощью специальных так называемых калориметрических бомб в калориметрах различных конструкций. Наиболее распространенным типом бомб является бомба Бертло. Схема простогд водяного калориметра с другим типом бомбы приведена на рис. (И.12). В чашку -2 помещается определенное количество сжигаемого вещества. Сама бомба / представляет собой прочный стальной сосуд, в котором создается значительное давление кислорода (- 25—40 атм). Бомба погружается в воду 4. Приводят в действие мешалку 9 и определяют ход температуры воды в калориметре — это так называемый предварительный период. По окончании последнего поджигают вещество с помощью электрического запала 8 и следят за изменением температуры в главном периоде. Эти измерения после введения необходимых поправок позволяют найти повышение температуры калориметра, являющееся результатом выделения теплоты при сгорании вещества. [c.46]

Мы начнем с обсуждения результатов, полученных с применением закиси меди. Данные магнитных измерений [20] подтвердили, что использованный препаративный метод позволил получить только закись меди. На поверхности, свободной от адсорбированного кислорода, окись углерода при 20° адсорбировалась обратимо. Если же при 20° предварительно проводили адсорбцию кислорода, то быстрая адсорбция окиси углерода сопровождалась выделением гораздо большего количества тепла. Например, вместо 20 ккал/моль для теплоты адсорбции окиси углерода на прогретой поверхности Гарнер, Стоун и Тили [15] в случае поверхности, содержащей адсорбированный кислород, получили для соответствующей теплоты 49 ккал/моль. Было также обнаружено, что предварительная адсорбция окиси углерода повышает теплоту адсорбции кислорода с 55 до 100 ккал/моль. Было ясно, что при этом осуществляется химическое взаимодействие. Продукт оказывался совершенно устойчивым в присутствии избытка кислорода, но в случае избытка окиси углерода происходила медленная перегонка углекислого газа в присоединенную к прибору охлаждаемую ловушку. Мы можем очень легко убедиться, что при предположении о конверсии адсорбированного кислорода в углекислый газ путем атаки окисью углерода из газовой фазы, теплота должна быть больше наблюдавшегося количества в 49 ккал/моль. Т1плота реакции СО(газ) + /202(газ) = СОг(газ) составляет 67 ккал/моль, а теплота диссоциативной адсорбции кислорода на прогретой закиси меди равна 55 ккал/моль, следовательно, разность показывает, что реакция СО(газ) + О(адс) = СОг(газ) экзотермична и ее тепловой эффект равен 67— ( /2X55), т. е. 39 ккал. Фактически продукт находится главным образом в адсорбированном состоянии, поэтому для определения реальной теплоты взаимодействия требуется прибавить молярную теплоту адсорбции углекислого газа. Если принять для последней 20 ккал/моль (ср. табл. 1), [c.313]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология