Конденсация паров жидких металлов

Методы физической конденсации. Один из методов конденсационного получения золей был предложен С. 3. Рогинским и А. И. тальниковым. Этот метод основан на конденсации паров в вакууме на поверхности сосуда, охлажденной жидким воздухом (рис. 108). Для этого в отростках I и 3 прибора подвергаются испарению одновременно диспергируемое вещество (например, натрий) и дисперсионная среда (например, бензол) при температуре 673 К. Пары этих веществ конденсируются на поверхности сосуда 4, охлаждаемого жидким воздухом до 193 К при этом охлажденный твердый бензол, намерзающий на стенках, содержит затвердевший натрий. После удаления из сосуда 4 жидкого воздуха температура постепенно повышается, оттаявшая смесь бензола t натрием попадает в отросток 2, образуя коллоидный раствор натрия в бензоле. Этот метод используют при получении золей щелочных металлов в органических жидкостях (бензоле, толуоле, гексане и др.). [c.295]

Оценочный расчет показывает, что термическое сопротивление фазового перехода мало, поэтому обычно при конденсации чистого пара температуру внешней поверхности пленки принимают равной температуре насыщения в объеме пара, а при конденсации паровоздушной смеси — температуре насыщения при парциальном давлении пара вблизи пленки. Однако при капельной конденсации и конденсации паров жидких металлов сопротивление / 2 может быть значительно. Для расчета этого сопротивления [c.300]

Нагревание ртутью и жидкими металлами. Ртуть применяется как теплоноситель в некоторых промышленных установках, главным образом теплосиловых. Ртуть термически стойка, негорюча, обладае т высокой температурой кипения ( 327°) и низкой упругостью паров. Скрытая теплота конденсации ее невелика (70,7 ккал/кг), но зато удельный вес [c.340]

Конденсация паров жидких металлов. При конденсации паров жидких металлов может иметь место как пленочная, так н капельная форма конденсации. [c.293]

Эксперименты по конденсации паров различных металлов на подложки, охлажденные до температур жидкого гелия, показывают, что возникновение аморфного или кристаллического слоя зависит от природы химических связей, характеризующих структуру конденсирующегося кристалла. [c.279]

Как отмечалось в 2.6.1, на границе раздела пар — жидкость имеется малое термическое сопротивление, вызванное молекулярно-кинетическими эффектами. Метод его расчета рассмотрен в п. Е. Это сопротивление на границе раздела обычно намного меньше значения, имеющего какое-либо практическое значение. Исключения составляют пленочная конденсация обычных жидкостей при давлении ниже 0,002 МПа пленочная конденсация жидких металлов при давлении ниже 0,01 МПа капельная конденсация пара при давлении ниже 0,01 МПа (см. 2.6.8) конденсация при прямом контакте и давлении 0,095 МПа (см. 2.6.5). [c.340]

Свойства. Г,-светло-серый металл с синеватым оттенком, Расплав Г, может находиться в жидком состоянии прн т-рах ниже т-ры плавления в течение неск, месяцев. Кристаллич, решетка устойчивой модификации I (нли а см, табл, и рис,) образована двухатомными молекулами с длиной связи 0,244 нм, к-рые сохраняются и в жидком металле в парах Г, одноатомен. Из переохлажденного дисперги-ров, металла кристаллизуются неустойчивые модификации-р, V, 8 и е прн давлениях выше 1,14 и 3,0 ГПа обнаружены модификации соотв, II и III существуют также еше две метастабильные фазы Г, Конденсацией паров при 4,2 К получен аморфный галлий. Т. кип. 2205 °С плотность жидкого 6,0948 г/см Ср 26,07 ДжДмоль К) АН п 271 кДж/моль (О К) 55,, 40,81 ДжДмоль-К), Ур-иия температурных зависимостей давления пара над жидким в-вом, плотности и поверхностного натяжения [c.479]

В зависимости от температуры двумерные островки могут превращаться в трехмерные агрегаты атомов, причем не обязательно только при условии дальнейшего напыления. Если внергия связи между наносимыми атомами больше, чем между ними и подложкой, то расположенные на краю островка атомы сравнительно легко могут преодолеть низкий потенциальный барьер и занять место сверху островка. Время жизни атома во втором слое будет повышенным по сравнению со временем жизни на подложке, и такие агрегаты будут относительно устойчивы. Этот процесс весьма облегчается тем, что температура плавления островков и малых атомных агрегатов сильно понижена. Поэтому даже агрегаты атомов металлов с высокой температурой плавления при относительно низких, не превышающих комнатную, температурах находятся еще в жидком состоянии , и если силы взаимодействия между атомами носителя и посторонними малы, то атомные агрегаты будут принимать шарообразную форму капель. Аналогичное явление может быть, например, при конденсации паров воды на поверхности стекла, покрытой жиром. [c.209]

ЦИНКОВЫЙ ПОРОШОК — мелкие частицы цинка различной формы. В СССР выпускают Ц. п. пяти марок (табл.). Ц. п. получают ректификацией или распылением жидкого металла. Получение порошка ректификацией, т. е. многократным испарением жидкой фазы с последующей конденсацией паров на пористой поверхности, основано на различии парциальных давлений расплавов цинка и металлов-примесей. Форма частиц такого порошка — дендритная (см. Дендриты), Размер частиц порошка не превышает 160 мкм, насыпная масса 2,2—2,5 г см . Для распыления жидкого цинка используют сжатый воздух под давлением 2—6 ат. Форма частиц полученного таким способом порошка — каплеобразная или сферическая, размер частиц 50—300 мкм, насыпная масса 3,2 -i- 3,6 г/см . Ц. п. применяют в хим. и металлургической пром-сти, а также для изготовления хим. источников тока. Хим. состав Ц. п. регламентирует ГОСТ 12601-67. [c.728]

Аэрозоли с жидкой дисперсной фазой часто обладают большой скоростью испарения или склонностью к усиленной конденсации пара, поэтому осажденные на предметные стекла жидкие аэрозольные частицы могут за время измерения значительно измениться в размерах, что приводит к неправильным результатам. При определении дисперсности летучих составов в состав раствора рекомендуется вносить краситель. Цветной след от капли после ее испарения соответствует диаметру линзы. Предлагают также отбор проб жидких аэрозолей производить на предметное стекло, покрытое тонким слоем металла (например, меди). Если на такое стекло осядет жидкая частица, то перед испарением она вступит в реакцию с медным покрытием. В результате такой химической реакции возникает небольшой кратер , размер которого зависит от размера и химического состава первичных капель. Экспериментально определив зависимость диаметра кратера от степени дисперсности жидких частиц, нетрудно рассчитать размер капель. [c.154]

Металлические туманы являются, повидимому, коллоидными, неустойчивыми продуктами конденсации паров металлов в жидкой среде, подобно тем, которые получаются при охлаждении паров металлов или их окислов, паров воды и т. д. в воздухе. [c.395]

I) получение дуги, испарение в ней вещества электродов и Сопровождаемое при этом явление разбрызгивания шариков расплавленного металла и 2) конденсация полученного пара в парах жидкой среды близ электродов и на границе раздела двух фаз — жидкой и пара. Было обращено внимание на доведение до минимума процесса разложения жидкости. Выяснилось, что дуга, образованная током большой частоты (период 10 до сек.), всегда производит в жидкостях более дисперсные и чистые золи, чем дуга постоянного тока или малой частоты. Количество металла, перешедшего в золь, его дисперсность, количество грубо диспергированного металла и разложение жидкости зависят от электрических условий в цепи силы тока, емкости, самоиндукции, сопротивления, длины дуги и пр., затем — от природы электродов и жидкости, а также от температуры. [c.290]

В процессе конденсации освобождается энергия фазового перехода, которая отводится к стенке и далее от нее — к хладоагенту через слой конденсата. Отсюда видно, что скорость конденсации определяется толщиной пленки конденсата, ее термическим сопротивлением. Перенос тепла осуществляется здесь в основном теплопроводностью, а так как термическое сопротивление жидкой пленки достаточно высокое то и коэффициент теплоотдачи ниже, чем при капельной конденсации, когда поверхность освобождается от пленки конденсата. При конденсации паров металлов термическое сопротивление пленки мало и в интенсивностях теплоотдачи при пленочной и капельной конденсации нет большого отличия. [c.137]

При применении ускоряющего анода и отклоняющего магнитного поля можно отодвинуть катод на значительное расстояние от распыляемого материала и вести процесс распыления в отсутствие электрического поля. При этом уменьшается конденсация паров на катоде, что повышает продолжительность его срока службы, и одновременно снижается опасность возникновения тлеющего разряда. Кроме того, возникает возможность распылять непроводящие материалы. Конструкция такого испарителя показана на рис. 3-60,г. Он предназначен для длительного испарения тугоплавких металлов, а также пермаллоя (80% Ре и 20% N1) со скоростью большей, чем 0,1 г мин. Нагрев металла производится электронным лучом 3, повернутым на угол 180° и сфокусированным поперечным магнитным полем с помощью электромагнита или постоянного магнита. Как полюсы магнита, так и электронный прожектор расположены ниже уровня жидкого металла и защищены от попадания паров. Стержень из испаряемого металла помещен в охлаждаемую водой манжету / и по мере испарения подается вверх для поддержания постоянного уровня жидкой ванны. Благодаря отсутствию над местом испарения каких-либо деталей общее количество испаренного за один прием металла может значительно превышать 100 г. [c.241]

К первому типу относятся методы получения металлических пигментов дроблением — механическими молотами, в шаровых мельницах — и распылением жидкого металла — атомизацией. Ко второму типу относятся электрохимические методы (электролиз солей цветных металлов), конденсация паров, восстановление окислов металлов водородом, разложение карбонилов металлов и др. [c.532]

Следует отметить, что и до настоящего времени взгляды Лоренца на коллоидный характер взаимодействия металла и соли имеют последователей. Так, например, Н. А. Изгарышев и С. В. Горбачев [4] полагают, что металлические туманы являются коллоидными, неустойчивыми продуктами конденсации паров металлов в жидкой среде, которые значительно понижают выход по току. Положительное действие добавок некоторых солей к хлориду свинца на снижение потерь металла авторы объясняют их коагулирующим действием по отношению к металлическому туману . [c.246]

Механизм взрыва при попадании в печь воды может быть различным. Попав в рабочее пространство, имеющее высокую температуру, вода быстро испаряется. Величина давления водяного пара в печи зависит от соотношения скорости испарения воды за счет тепла, аккумулированного футеровкой печи либо жидким металлом (в плавильных печах) и выделяемого нагревателями, и скорости конденсации водяного пара на водоохлаждаемых стенках кожуха печи. Если нагреватели печи при попадании в печь воды не отключились, теплосодержание футеровки и мощность печи достаточно велики, а поверхность стенок кожуха и их температура е достаточны для обеспечения интенсивной конденсации 12 [c.12]

Пленочная конденсация. Механизм передачи теплоты при пленочной конденсации заключается в том, что теплота коидеиеации передается к поверхиости сквозь жидкую пленку, в то время как гравитационные силы обусловливают расход конденсата. Скорость конденсации намного меньше максимального значения, которое определяется максвелловской скоростью молекул. Поэтому можно считать, что температура иа поверхности раздела пар — жидкость равна температуре насыщенного пара. Это допущение применимо в большинстве практически важных случаев, одпако для жидких металлов (ртуть) его справедливость обя.зательно долж/1а проверяться. [c.95]

Оригинальной современной конструкцией теплообменного устройства, которая может найти применение в химической технологии, является так называемая теплопередающая (тепловая) трубка (ТТ), которая способна передавать необычайно большие количества теплоты при весьма малых перепадах температур. Так, тепловая мощность вдоль оси трубы может достигать 1,5-10 Вт/см при значении продольной разности температур порядка одного градуса на один метр длины. Это соответствует значению эффективного коэффициента теплопроводности ТТ порядка 10 Вт/(м-К), что на несколько порядков превышает теплопроводность лучших металлов. Необычные свойства являются следствием принципа действия ТТ, в которой осевой перенос теплоты осуществляется за счет конвективного перемещения паров со значительной скоростью. На одном конце герметичной ТТ, к которому подводится теплота от какого-либо внешнего источника, рабочее вещество переходит из жидкого состояния в паровое при температуре кипения (рис. 8.12). Образующиеся в зоне / пары под действием возникающей разности давлений с большой линейной скоростью перемещаются вдоль оси трубы к ее второму концу (зона III), где происходит конденсация паров с выделением теплоты фазового перехода. Эта теплота отдается через наружную поверхность конденсационного участка ТТ тепловоспринимающей среде (или какому-либо нагреваемому телу). [c.250]

В работе [149], посвященной электрохимии подвергающейся растворению гетерофазной металлической поверхности, отмечается, что наиболее коррозионностойкими гетерофазными металлсодержащими системами являются аморфные сплавы, получаемые путем сверхбыстрой закалки жидкого металла или конденсации их паров (см. разд. 7.2). [c.133]

Характер смачивания оказывает большое влияние на работу конденсаторов выпарных, ректификационных, холодильных, энергетических систем. На хорошо смачиваемой поверхности происходит пленочная конденсация пара образуется сплошная жидкая пленка. При плохом смачивании происходит капельная конденсация — в виде отдельных капель. При конденсации паров веществ с низкой теплопроводностью (критерий Прандтля Рг 1) решающее влияние на интенсивность теплообмена оказывает термическое сопротивление жидкой пленки. Поэтому при капельном режиме конденсации паров таких веществ коэффициент теплоотдачи значительно выше, чем при пленочной конденсации. В связи с этим для повышения эффективности работы конденсаторов водяного пара стремятся гидрофобизовать поверхность теплообменника. Гидрофобизующие вещества (жирные кислоты, амины и т. п.) либо предварительно наносят на металл, либо вводят в пар. [c.214]

На процессы конденсации паров жидкости расходуются большие средства. Трудно найти области химической промышленности, где процесс протекал бы без конденсации пара. Для конденсации паров в твердое и в жидкое состояние построены и строятся дорогостоящие аппараты. Все эти аппараты работают по принципу конденсации паров на поверхности. Такие аппараты громоздки и в большинстве случаев требуют значительного количества металла (черного и цветного). Много энергии также расходуется на охлаждение этих материалов, т. е. увеличиваются потери энергии в окружающее пространство. Вот почему их коэффициент полезного действия очень низкий. Все вышесказанное относится к процессу конденсации как паров воды, так и многих продуктов химической промышленности (ацетон, бензол, бензин и т. д.). [c.284]

При электрохимическом способе (рафинировании) очищаемый металл служит анодом, чистый металл осаждается на катоде электролизера, примеси переходят либо в раствор электролита, либо в виде осадка накапливаются в шламе (см.гл.9). Дистилляционные методы заключаются в испарении жидкого (например ртути) или расплавленного металла с последующей конденсацией паров. Отделение примесей обусловлено разной температурой испарения основного металла и примеси. [c.352]

Для определения давления пара жидкого натрия в работе [691 был применен другой вариант статического метода. Металл помещался в отросток шарообразного сосуда (см. рис. 24). Сосуд опускался в термостат и выдерживался при постоянной температуре в течение времени, достаточного для установления равновесного давления пара. Далее производилось быстрое охлаждение сосуда. При этом пары натрия конденсировались на стенках колбы. Количество конденсата определялось титрованием раствора натрия в воде серной кислотой. Из известного объема колбы и веса конденсата вычислялась плотность пара. Такой метод онределения может дать резко заниженные результаты, так как конденсация паров натрия происходит также на поверхности металла в отростке колбы. Кроме того, известное занижение результатов возможно благодаря взаимодей- ствию паров натрия со стеклом. В табл. 15 приведены данные описанной работы по плотностям пара и рассчитанные из них нами величины давления пара. Расчеты произведены в предположении, что нары натрия моно-атомны. [c.109]

Интенсификация теплоотдачи при пленочной К. может достигаться профилированием ее пов-сти (напр., применением т. наз. мелковолнистой пов-сти), к-рое способствует уменьшению средней толщины пленки конденсата, созданием на пов-сти искусств, шероховатости, приводящей к турбулизации пленки, воздействием на нее при диэлектрич. жидкой фазе (напр., при К. хладонов) электростатич. полем, отсосом конденсата через пористую пов-сть и др. При конденсации паров жидких металлов теплопроводность жидкой фазы весьма высока. Поэтому доля термич. сопротивления пленки конденсата в суммарном сопротивлении передаче тепла незначительна, и определяющим оказывается межфазное термич, сопротивление, обусловленное мо-лекулярно-кинетич. эффектами на границе раздела фаз. Иногда пленочная К. на пов-сти сопровождается гомог, К. в прилегающем к пов-сти раздела фаз слое пара. Если об- [c.450]

Некоторые метоты, используемые для расчета теплоотдачи при конденсации обычных паров, не применимы в случае паров жидких металлов. Поэтому в п. О обсуждаются особые эффекты, возникающие в жидких металлах. [c.340]

О. Равновесие между фазами. На практике в зонах, непосредственно примыкаюн1,их к любой из поверхностей стенки, разделяющей жидкость и пар или две жидкости, теплоносители всегда могут считаться находящимися в термодинамическом равновесии, даже в том случае, если через поверхность раздела осуществляется передача теплоты и массы. Основанием для этого является то обстоятельство, что хотя при конечных значениях потоков обязательно существует некоторое отклонение от р.чвг-.о-весия, реальные значения этих отклонений чаще всего пренебрежимо малы. Естественные исключения из этого правила наблюдаются при очень низких давлениях (намного ниже давлений, характерных, например, для любого парового конденсатора), при конденсации жидких металлов н при очень. быстрых переходных процессах. [c.15]

Жидкие металлы. При конденсации паров металлов термическое сопротивление жидкостной пленки чрезвычайно мало. Интенсивность конденсации определяется в основном степенью чистоты поверхности конденсации и молекулярно-кинетическими эффектами на границе раздела жидкость — пар (скоростью поступления молекул пара к поверхности пленки и пнтенсивностью их осаждения на этой поверхности). Скорость конденсации насыщенного пара определяется соотношением [82, 83] [c.189]

Весьма перспективно для химической технологии теплообмен ное устройство, называемое теплопроводом. Оно пред ставляет собой полностью закрытую металлическую трубу с лю быми профилями сечения, футерованную каким-либо пористо капиллярным материалом (фитилем), например, шерстяной тканью, стекловолокном, сетками, пористыми металлами, полимерами, керамикой и т. п. В полость трубы подается теплоноситель в количестве, достаточном для полной пропитки фитиля. Температура кипения теплоносителя должна обеспечивать отвод тепла (путем испарения) из охлаждаемого рабочего пространства химического реактора или другого аппарата интервал зон температуры — от какой угодно низкой до 2000 °С. В качестве теплоносителя используют металлы (Сз, К, На, Ы, РЬ, А и др.), высоко кипящие органические жидкости, расплавы солей, воду, аммиак, жидкий азот и др.). Предпочтительны жидкости с высокой скрытой теплотой испарения, большим поверхностным натяжением, низкими плотностью и вязкостью. Трубка одной своей частью располагается в зоне отвода тепла, а остальной частью — в зоне конденсации паров. Пары теплоносителя, образовавшиеся в первой зоне, конденсируются во второй зоне, а конденсат возвращается в первую зону под действием капиллярных сил фитиля. Благодаря большому количеству центров парообразования резко падает перегрев жидкости при ее кипении и значительно возрастает коэффициент теплоотдачи при испарении (в 5—10 раз). Особенностью теплопровода является очень высокая эффективная теплопроводность вдоль потока пара (на 3—4 порядка больше, чем у серебра, меди и алю.миния), что обусловлено низким температурным градиентом вдоль трубы. Мощность теплопровода определяется капиллярным давлением, компенсирующим потери напора парового и жидкостного потоков. [c.336]

Рогинский и Шальников дали более усовершенствованный метод, основанный на конденсации паров металлов и неметаллов в вакууме на поверхности сильно охлажденной (жидким воздухом) жидкости. Получаются золи высокой степени дисперсности с частицами, содержащими лишь около 27 атомов. Были получены гидрозоли Hg, d, S, Р и органозоли Hg, d, [c.289]

В одной из более поздних работ, посвященных распределению измельченных продуктов [364], Раммлер указывает, что приведенная выше формула Розина — Раммлера — Шперлинга — Беннета (2-19) не является универсальной, а лишь приближенной, но применима при многих способах измельчения. Он приводит несколько примеров, показывающих, что при некоторых видах измельчения плотность распределения значительно точнее описывается гауссовской кривой (металлический порошок, полученный путем распыления жидкого металла порошки, полученные помолом при сушке распылением, при конденсации из пара и др.). [c.32]

Ртуть и расплавленные металлы применимы при температурах, превышающих 500°. Ргуть устойчива по отношению к высокой температуре, негорюча, но весьма ядовита, что крайне затрз дняет ее применение. Для обогрева ртуть используется в парообразном состоянии. Коэффициент теплоотдачи при конденсации паров ртути составляет 500 ккал лА-час-град, для жидкой ртути 2500—4000 ккал м -час-град. [c.315]

Твердый конденсат может образоваться в сливиой трубе 3, соединяющей (реторту 14 и загрузочный бункер 5. Предотвратить такую конденсацию возможно, если вблизи реторты поместить жидкостный затвор 8, заполняемый перетекающим металлом <(см. рис. 28,г). Этот затвор состоит из двух полукруглых пластин, расположенных одна над другой и приваренных к трубе. При "сливе металла на нижней пластине остается слой жидкого металла, в который погружается загнутый край верхней пластины. Затвор 8 можно не замораживать. Из нагреваемой реторты 14, являющейся камерой испарения, жидкий остаток вытекает в приемник 12 после открытия пробки 13 передвижением ее штока. Пары кальция конденсируются в паропроводе 10, и оттуда после создания в дистилляторе давления около 20— 40 M/d рт. ст. вводом аргона и нагрева пропусканием тока по трубе 10 жидкий металл стекает в приемник 11. По достижеЕши в бункере и сливной трубе 3 температуры 700—800°С исходный сплав, содержащий 30—37% [c.42]

В литературе известно сравнительно мало работ, посвященных получению цинка высокой чистоты. Следует также отметить, что приводимые в ряде ранних работ данные о чистоте полученного цинка вызывают сомнение, учитывая как состояние методик анализа того времени, так и общее число определяемых элементов-примесей в основном металле. Из описанных в литературе способов получения чистого циика можно указать следующие вакуумная днстилляцвя жидкого цинка с конденсацией паров металла амальгамный метод электролитическое рафинирование цинка в кислом растворе гп304 [1, 2, 3]. Для этой же цели, по-видимому, может быть применен новый метод получения чистых металлов — зонная плавка [4]. [c.558]