Гелий, давление насыщенного пара

Гелий. Давление насыщенных паров Не [84, 85] и Не [86, 87] приведены в табл. 2. 45. [c.62]

Гелий — вещество, в котором решающую роль играют квантовые эффекты. При атмосферном давлении он может находиться в жидком состоянии при температуре ниже 4,22 К. Гелий является единственным в природе веществом, которое при обычных давлениях не переходит в твердое состояние вплоть до нуля Кельвина. Это свойство гелия связано с очень слабым взаимодействием атомов. В твердом состоянии гелий может находиться только под давлением. Так, для получения твердого гелия при температуре 27 К требуется давление примерно 10 Па. При температуре 2 172 К и давлении насыщенных паров 5,-10 Па в жидком гелии происходит фазовый переход второго рода, сопровождающийся резким изменением теплоемкости, теплопроводности, вязкости и других свойств. График температурной зависимости теплоемкости жидкого гелия в окрестности этой температуры напоминает греческую букву Я (рис. 6.10). Температура, равная 2,172 К, называется Х-точкой. Состояние гелия выше температуры 2,172 К называется гелием-1, ниже ее — гелием-П. [c.164]

Согласно третьему закону термодинамики энтропия жидкой фазы, так же как и твердой, при абсолютном нуле температуры должна обращаться в нуль. В связи с этим приобретает большой интерес вопрос о распределении атомов в жидком гелии, особенно при наиболее низких температурах. Плотность жидкого гелия мала, под давлением насыщенных паров она составляет всего около 0,14 г/мл, что в значительной мере объясняется малой молекулярной массой гелия (заметим, что плотность жидкого водорода примерно в два раза меньше плотности жидкого гелия). Необычна зависимость плотности Не от температуры (рис. 61). Там же представлена температурная зависимость теплоемкости С вдоль линии равновесия жидкость — пар. При температуре 2,173 К и 49,80 10 Па плотность жидкого Не проходит через максимум, после чего функция р = /(Г) резко меняет свое направление, плотность быстро уменьшается. Теплоемкость тоже аномально зависит от температуры. Кривая теплоемкости похожа на греческую букву X. При 2,182 К теплоемкость является разрывной функцией. Здесь в жидком Не происходит фазовый переход второго рода. Температура этого фазового перехода ( Х-точки ) немного снижается при увеличении давления. Жидкую фазу при температурах, соответствующих Х-точкам и ниже, принято называть гелий II . Жидкая фаза при температурах, лежащих выше Х-точек, названа гелий 1 . [c.229]

Рис. 3.2. Зависимость теплоемкости жидкого гелия, находящегося под давлением насыщенных паров, от температуры.

Шкала Ше 1962 г. основана на зависимости давления насыщенных паров изотопа гелия-3 от температуры и установлена для диапазона температур от 0,6 до 1,5 К. [c.338]

Критическая температура (Т р), названная по предложению Д.И. Менделеева абсолютной температурой кипения - температура, при которой исчезает различие между жидко- и газообразным состоянием вещества. При температурах свыше Т р вещество переходит в сверхкритическое состояние без кипения и парообразования (фазовый переход 2-го рода), при котором теплота испарения, поверхностное натяжение и энергии межмолеку-лярного взаимодействия равны нулю. При сверхкритическом состоянии возникают характерные флуктуации плотности (расслоение по высоте сосуда), что приводит к рассеянию света, затуханию звука и другим аномальным явлениям, таким как сверхпроводимость и сверхтекучесть гелия. Вещество в сверхкритическом состоянии можно представить как совокупность изолированных друг от друга молекул (как молекулярный песок ). Для веществ, находящихся в сверхкритическом состоянии, не применимы закономерности абсорбции, адсорбции, экстракции и ректификации. Их в смесях с докритическими жидкостями можно разделить лишь гравитационным отстоем (см. 6.3.3). Критическое давление (Р р) - давление насыщенных паров химических веществ при критической температуре. Критический объем (У р) - удельный объем, занимаемый веществом при критических температуре и давлении. [c.96]

Гели кристаллизуются в закрытых гидротермальных системах, обычно при температурах от комнатной до 175 °С. В некоторых случаях используются и более высокие температуры, до 300 "С. Давление обычно соответствует давлению насыщенных паров воды при данной температуре. Длительность кристаллизации изменяется от нескольких часов до нескольких дней. Полученные алюмосиликатные гели сильно различаются по внешнему виду это могут быть плотные полупрозрачные вещества, непрозрачные желатинообразные осадки и гетерогенные смеси аморфных твердых тел, диспергированных в водном растворе. Щелочные металлы образуют растворимые гидроокиси, алюминаты и силикаты и поэтому весьма удобны при приготовлении гомогенных смесей [И, 14]. [c.262]

АНт и А8т — изменение энтальпии и энтропии в процессе плавления при этом предполагается, что каждое вещество должно находиться в определенном термодинамическом состоянии, обычно при давлении насыщенного пара. Поскольку в данных процессах участвуют вещества только в конденсированной фазе, различия между изменениями стандартных величин энтальпии и энтропии АНт° и А8т° и соответствующими изменениями величин АНт и А8т незначительны, за исключением процессов, протекающих при высоких давлениях. Для чистых веществ в жидком и твердом состояниях влияние средних давлений на термодинамические свойства почти всегда пренебрежимо мало. Так, например, теплоемкость при низких температурах того или иного соединения обычно определяют при давлении насыщенного пара плюс зависящее от температуры давление гелия, вводимого для ускорения достижения теп.лового равновесия. [c.220]

Гелий I и гелий П. При темп-ре 2,172°1С (т. н. Х-точка) в жидком Не, находящемся под давлением насыщенных паров (37,80 мм рт. ст.), происходит фазовый переход 2-го рода (рис. 1) выше этой темп-ры Г. наз. Г. I, ниже ее — Г, II, Темп-ра перехода смещается в сторону более низких темп-р при увеличении давления. Характер фазового перехода выясняется по наличию аномалии теплоемкости в Гх. по температурной зависимости плотности с характерным изломом в Тх и по другим явлениям, ти- [c.414]

Рис. 41. Теплоемкость изотопов гелия при давлениях насыщенного пара

В табл. 52 сведены основные количественные данные упомянутой работы Онусайтиса, а на рис. 34 сопоставлены стадии образования геля и показано его старение с изменением выхода летучих веществ из углей. На оси координат нанесены выходы летучих веществ и максимальная величина сорбции паров воды углями при давлении насыщенных паров при данной [c.264]

Как видно из кривых, приведенных на рис. 2-22, при температуре кипящего (при атмосферном давлении) гелия (4,1° К) конденсируется даже водород. Однако поскольку давление насыщенного пара водорода при этой температуре достаточно велико (3,5-10 мм рт. ст.), а сам газообразный гелий вообще не конденсируется, поэтому необходим дополнительный высоковакуумный насос для предварительного снижения парциальных давлений водорода и гелия и дальнейшего поддержания их на низком уровне. [c.123]

Для снижения давления насыщенного пара водорода иногда применяют гелий, кипящий не при атмосферном давлении, а под откачкой. В вышеописанном насосе откачка осуществляется вращательным насосом 8 через вентиль 7. При откачке жидкого гелия и снижения его температуры до 2,8° К давление насыщенного пара водорода составляет 2 мм рт. ст. [c.123]

Одним из таких способов является максимальное снижение температуры криопанели. Так, при охлаждении криопанели жидким гелием до температуры 4,2 К практически исключается влияние неона. Его упругость паров при этой температуре составляет Па. Однако давление паров водорода даже при этой температуре все еще достаточно высоко и равно 1,5-10 Па. Для снижения давления паров водорода иногда используют охлаждение криопанелей жидким гелием, кипящим под вакуумом, че.м снижается температура криопанели до 2,8 К. При этом давление насыщенных паров водорода можно снизить до Ы0 —1-10 Па. Однако при этих условиях не откачивается гелий. [c.45]

При температурах, близких к температуре жидкого водорода или гелия, большинство веществ имеет весьма низкую упругость паров. Так, при температуре, близкой к точке кипения водорода, давление насыщенных паров О2 составляет 10-" Па, N2 и СО—10- Па, а Аг — [c.154]

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ГЕЛИЯ [c.439]

Давление насыщенного пара гелия......................................439 [c.477]

ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ГЕЛИЯ [c.437]

На рис. 5 сделано сопоставление стадий образования геля и его старения с изменением выхода летучих веществ из углей. Если на оси координат нанести выходы летучих веществ и максимальные величины сорбции паров воды углями при давлении насыщенных паров, соответствующем температуре опыта, то получаются характерные кривые, ограничивающие область, в которой располагаются в определенном порядке все исследованные угли. В середине самой нижней ее части находится наиболее зрелый гель, а справа и слева образующийся и стареющий гели. [c.29]

Процесс образования геля и его старения связан с выходом летучих веществ в углях. Максимальные величины сорбции воды углями при давлении насыщенных паров в зависимости от выхода летучих веществ дают характерные кривые, ограничивающие область, в которой располагаются в определенном порядке все исследованные угли. В середине самой [c.119]

Давление насыщенных паров гелия, а) Давление насыщенных паров ниже точки кипенйя гелия. Давление насыщенных паров при температурах ниже температуры кипения гелия было измерено Камерлинг Оннесом [2] в области давлений от 760 до 3 мм рт. В более поздней работе Камерлинг Оннес и Вебер [4] для измерения температур ниже точки кипения гелия применили манометр Пирани и ввели поправки на термомолекулярную разность давлений (см. 7 гл. II). Они произвели измерения давления насыщенных паров в области температур от 4,20 до 1,47° К (давление от 760 до 4,15 мм рт.). [c.218]

ВЫСОКИХ температурах. Пятый вирпальный коэффициент, как предсказано, должен быть отрицательным при температурах выше критической температуры Гкр, однако пока не проводились достаточно точные измерения для определения значений Е. Только для водорода, гелия и неона были проведены измерения при достаточно высоких приведенных температурах с целью экспериментального определения максимума В. Максимумы и отрицательные значения С и О почти никогда не наблюдались экспериментально. Первое отрицательное значение С для неполярных газов было получено в 1966 г. (СН4 и СгНе) [35] и для простого полярного газа в 1964 г. (С(СНз)зС ) [36]. Более ранние работы с водяным паром [37] и с метанолом и этанолом, т. е. с веществами, молекулы которых имеют сильные водородные связи, показали, что коэффициенты С и, возможно, О имеют отрицательные значения. Было сделано предположение, что в парах спиртов основное значение имеют димеры и тетрамеры [38, 39]. Это можно объяснить с помощью фиг. 1.2. Отрицательные значения С и В наблюдаются при температурах гораздо ниже критической, а при этих температурах максимальное давление в опыте не превышает давления насыщенного пара. Это давление обычно не очень высокое, поэтому вклад в сжимаемость за счет С и О очень мал и не может быть легко измерен. [c.20]

Если диаграмма углерода относится к сверхвысоким давлениям и весьма высоким температурам, то диаграмма, показанная на рис. VIII.4, описывает свойства гелия и в первую очередь изотопа Не при сверхнизких температурах. Рассмотрение этой диаграммы следует начинать с кривой I, выражающей зависимость давления насыщенного пара жидкого гелия от температуры. Уже здесь можно отметить особенность гелиевой фазовой диаграммы область пара не соприкасается с областью твердого тела. Наиболее распространенный изотоп гелия Не имеет критическую температуру = 5,23° К, [c.294]

Энтальпия испарения жидкого Не представлена на рис. 63 ([56] стр, 265). В Х-точке производная энтальпии испарения по температуре испытывает скачок, обусловленный резким изменением теплоемкости жидкого Не. Линейная экстраполяция к О К дает для энтальпии испарения величину, равную примерно 6,07 Дж/моль (14, Бкал/моль). Заметим, что при О К, по всей вероятности, давление насыщенных паров гелия обращается в нуль. При 0,6 К давление насыщенных паров Не равно 2,41 10" Па и очень быстро уменьшается с понижением температуры. При 0,5 К давление насыщенных паров Не уже равно 2,18 10 Па. Снижение температуры на 0,1 К сопровождается более чем десятикратным уменьшением давления насыщенного пара [55], При температуре кипения энтальпия испарения одного моля жидкого [c.232]

Ван-Беммелена [22], в котором подробно изучен процесс обезвоживания и оводнения силикагеля. Согласно данным Ван-Беммелена, на первых стадиях обезвоживания испарение влаги идет при давлении насыщенного пара. Этот процесс описывается на показанной на рис. 1 прямой, совпадающей с верхней пунктирной линией. Затем точки изотермы располагаются на отрезке Л р. На всем протяжении кривой Лр объем геля непрерывно уменьшается до точки О (точка поворота, или точка обращения). При дальнейшем обезвоживании гидрогеля изотерма идет значительно менее круто от точки О до точки 0 (отрезок Ааь) на этом участке большая доля еще содержащейся в геле воды удаляется при почти неизменной упругости ее паров. Однако объем гидрогеля практически уже не меняется. Дальнейший участок изотермы Аа обратим, причем соот- [c.9]

При температурах, меньших критической температуры СО2, наблюдается равновесие жидкость — газ (рис. 1-6). Кривые этого равновесия (кривая растворимости гелия в жидкой двуокиси углерода и последней в сжатом гелии) начинаются в точке, соответствующей давлению насыщенного пара СО, при данной температуре. При гемпетату-рах, больших критической температуры СО. , кривые отрываются от оси ординат и образуют характерный рог. [c.19]

Синтез цеолитов тина X и подробно описан в ряде патентов, статей и обзоров [31—42]. Обычно цеолиты готовят из алюмоси-ликатных гелей, которые, в свою очередь, получают из водных растворов алюмината натрия, силиката натрия и гидроксида натрия. Структура геля зависит от химического состава и соотношения исходных веществ. Гель кристаллизуют при температурах от 60 до 250 °С и атмосферном давлении [35]. Для осуществления синтеза требуются [43] свежий соосажденный гель высокое pH, обеспечиваемое с помощью метанольного раствора щелочи или другого сильного основания давление насыщенных паров, соответствующее умеренным температурным условиям высокая степень насыщения компонентов. [c.36]

Иетод основан на адсорбции азота твердым телом из потока смеси азот — гелий при температуре жидкого азота и последующей десорбции азота путем повышения температуры образца, что достигается удалением хладоагента. Количество азота, сорбированного при соответствуюш,ем парциальном давлении его в смеси, определялось по площади десорбционного пика, так как он симмет ричнее, чем пик адсорбции (рис. 33). Давление насыщенных паров азота Р равнялось 835 мм рт. ст. Для определения количества азота, приходящегося на монослойное покрытие адсорбента, проводилось несколько определений при различных парциальных давлениях азота. Расчет удельной поверхности производился графически методом БЭТ. Показано хорошее соответствие результатов, полученных вакуумным и хроматографическим методами. Принципиа.льная схема установки приведена на рис. 34. [c.105]

Давления насыщенных паров бензола при 20 и 25° С принимались равными 75,2 и 95,2 лш рт. ст. [51]. В качестве газа-носителя применяется азот. Отклонение пера самописца от нулевой линии азота принималось прямо пропорциональным содержанию паров бензола в паро-газовой смеси. Значения АУ находились по формуле (IV.11). Количество бензола, оставшегося на адсорбенте при р1ро 0,08—0,09, определялось весовым методом. Время запаздывания регистрации вторым детектором определялось путем ввода гелия перед первым детектором. Площадь, занимаемая молекулой бензола в плотном монослое,принималась равной40А . Навеска сорбента составляла—0,2мл. Объемная скорость тхаро-газовой смеси была — 12 мл/мин. [c.112]

В случае высокодиоперсных кремнеземов определение концентрации адсорбированного вещества на поверхности облегчается благодаря особым свойствам образующегося геля, концентрация твердой фазы в котором после центрифугирования составляет 6—7% [9]. В спектре такого геля наблюдается обычно интенсивная полоса поглощения свободных функциональных групп молекул, находящихся в растворе и в адсорбированном состоянии, а также полоса поглощения связанных в результате взаимодействия с поверхностью групп, проявляющаяся в виде плеча полосы поглощения свободных функциональных групп. Выделение полосы поглощения связанных карбонильных групп производится путем исключения поглощения свободных карбонильных групп с помощью кюветы переменной толщины [7, 8] или графическим разделением перекрывающихся полос [53, 54]. Основную ошибку при исследовании суспензии, наряду с неточностью воспроизведения толщины слоя, вносит испарение растворителя вследствие плохой герметичности используемых кювет. В работах [9, 51] использовались стандартные разборные кюветы из комплекта жидкостных кювет спектрометра. Одно из окошек кюветы имело кольцевую канавку глубиной в 1 мм. При наложении второго окошка кюветы избыточное количество геля стекает в эту канавку, что благоприятствует воспроизведению толщины слоя и предотвращает попадание суспензии на прокладку кюветы. Для предотвращения испарения растворителя кювета помещалась также в металлический кожух, внутри которого создавалось давление насыщенного пара растворителя. [c.77]

Во многих случаях желательно использование достаточно летучих растворителей. Это необходимо в основном 1) при препаративном выделении веществ 2) прн работе с транспортно-ионизационным детектором 3) в тонкослойной и бумажной хроматографии, когда проявляющий реактив может реагировать с компонентами системы растворителей. Однако чрезмерно высокая летучесть создает определенные неудобства в работе. Такие низкокипящие растворители, как пентан и диэтиловый эфир, могут образовывать пузырьки в колонке и в детекторе. В тонкослойной и бумажной хроматографии применение систем растворителей с компонентами, обладающими слишком большим давлением пара, обычно сопряжено с низкой воспроизводимостью. В разд. 162 приведены сведения о температуре кипения при 760 мм рт. ст. и давлении насыщенных паров растворителей при 20 °С. Последние значения полезно сопоставить с ПДК — предельно допустимой концентрацией токсичных веществ в воздухе рабочих помещений — для принятия необходимых мер по технике безопасности. ПДК соответствуют Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий СН 245-71 (Стройиздат, 1972). Данные о набухаемости твердых фаз в различных раствори-, телях приведены в соответствующих разделах. Эти данные имеют большое значение при работе с нежесткими гелями и ионообменными смолами набухание должно обеспечивать достаточную проницаемость твердой фазы, но чрезмерная набухаемость сильно затрудняет работу с колонками. [c.382]

В 1953 г. Врис и Даунт [608] измерили теплоемкость образца жидкого гелия, содержавшего 96% его легкого изотопа. Вскоре появился ряд работ [609—613], в которых была изучена теплоемкость жидкого Не под давлением насыщенного пара в интервале от 0,085 до 2,36 К с точностью несколько процентов. Как известно, кривая температурной зависимости теплоемкости Не аномальна и имеет разрыв около 2,1735° К, обусловленный превращением гелия II в гелий I. На соответствующей кривой для Не аномалий не оказалось — теплоемкость плавно растет с повышением температуры, из чего следует, что выше 0,1° К у Не нет сверхтекучего состояния. [c.168]

Для минимизации тепловых потерь конденсируюш,ие поверхности гелиевых ловушек окружают радиационными экранами, охлаждаемыми жидким азотом. Касуэлл [82] предложил конструкцию экранов, с помощью которых расход гелия уменьшался в 200 раз. Следует отметить, что форма и расположение радиационных экранов весьма критичны, поскольку они ограничивают поток подлежащих откачке молекул газа. Более экономичной является методика с конденсацией испарившегося гелия и повторным его использованием. Описанный Фордом [83] криостат, работающий по принципу замкнутого цикла, представлен на рис. 18. Внешняя спираль змеевика, отводящая поток гелия, служит радиационным экраном. Такие насосы выпускаются разных размеров. Даже для самого маленького из них быстрота откачки азота составляет 5000 л с . Криостаты способны работать также и при пониженном давлении гелия, в результате чего температура конденсации может быть уменьшена до 2,5 К. Важность такой операции становится очевидной при рассмотрении рис. 15, из которою видно, что при температуре 4,2 К давление насыщенных паров водорода близко к 10 мм рт. ст. Снижение температуры криоповерхности до 2,5 К должно уменьшить давление Нз приблизительно до 10 мм рт. ст. Однако с помощью только криогенного насоса получить такой порядок сверхвысокого вакуума нелегко. Из данных экспериментальных исследований конденсации водорода на охлаждаемых гелием поверхностях, проведенных [c.198]

Если диаграмма углерода относится к сверхвысоким давлениям и весьма высоким температурам, то диаграмма, показанная на рис. 115, описывает свойства гелия и в первую очередь изотопа Не при сверхнизких температурах. Рассмотрениеэтой диаграммы следует начинать с кривой 1, выражающей зависимость давления насыщенного пара жидкого гелия от температуры. Уже здесь можно отметить особенность гелиевой фазовой диаграммы область пара не соприкасается с областью твердого тела. Наиболее распространенный изотоп гелия Не имеет критическую температуру = 5,23 К, при которой кривая I заканчивается. Жидкий гелий, к которому относится эта кривая, называют гелием первым (Hel). При охлаждении до 2,18 К гелий переходит в другое жидкое состояние, обозначенное символом Hell. Этот переход совершается без теплового эффекта, но сопровождается [c.317]

На рис. 1-14 представлена графическая зависимость давления насыщенных паров от температуры. Из представленных кривых видно, что, охлаждая криопаиель до температуры жидкого азота (77 К), удается снизить содержание паров воды до пезначительпой величины. Однако при этой температуре не может быть получен высокий вакуум, если присутствуют такие газы, как метан, азот 11 кислород. Упругость паров этих газов можно довести до уровня менее 1 10 Па охлаждением криопанели до температуры жидкого водорода (20,4 К). При этой температуре не конденсируются только неон, водород, гелий. При 4 К пекопденсированным остается только Не. [c.32]

Согласно экспериментальным работам [166, 176, 177, 188, 277, 323, 325], растворение окиси азота происходит только в случае, когда атомное отношение кислорода к азоту 0/N в растворе более 1,5, т. е. когда может протекать реакция (2.3). Ченг и Гоксен [188] исследовали растворимость гелия, азота, кислорода, аргона и окиси азота в четырехокиси азота. По аналогии с растворимостью этих газов можно ожидать, что мольное содержание несвязанной окиси азота должно быть меньше 0,002 однако растворение окиси азота прекращается, лишь когда мольное отношение в растворе окиси азота к четырехокиси приближается к 2/3 (т. е. 0/N=l,5). Это положение можно объяснить только тем обстоятельством, что окись азота в растворе почти полностью связывается, по-видимому, в основном вследствие протекания реакции (2.3). Кроме того, в работах [177, 277] найдено, что при приближении отношения 0/N в растворе к значению, равному 1,5, резко возрастает давление насыщенного пара, что вызывается рез- [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология