Химическое насыщение жидкой фазы

Физико-химические основы и принципы расчета процессов кристаллизации. Кристаллизация — процесс выделения твердых веществ из насыщенных растворов или расплавов. В процессе кристаллизации используется различие составов равновесных твердой и жидкой фаз. Проведение процесса кристаллизации из растворов основано либо на использовании зависимости растворимости твердого вещества от температуры, либо на удалении растворителя нз насыщенного раствора путем его выпаривания. Чаще всего растворимость твердых веществ с понижением температуры уменьшается, поэтому при проведении процесса по первому способу раствор необходимо охлаждать. По второму способу кристаллизация проводится при практически постоянной температуре. Процесс кристаллизации путем охлаждения раствора обычно сочетается с выпариванием раствора, оставшегося после выделения твердой фазы (маточного раствора), для его концентрирования до первоначального состава. [c.482]

Это давление, развиваемое парами, находящимися над жидкостью в условиях равновесия при определенной температуре. Давление насыщенных паров индивидуальных химических веществ зависит только от температуры. Для нефти и нефтяных фракций оно зависит не только от температуры, но и от состава паровой и жидкой фаз и их соотношения. Для узких фракций нефти можно с известной степенью приближения считать р = Г(Т). На этом базируются различные формулы (Антуана, Кокса, Вильсона, Киреева, Трегубова и др.), из которых чаще других используется формула Ашворта [c.81]

Диффузионное насыщение поверхности металлов производят из твердой фазы (при непосредственном контакте твердых защитных элементов с поверхностью насыщаемого металла), паровой фазы (при переносе защитных элементов в виде паров), газообразной фазы (при взаимодействии газовой фазы, содержащей наносимый элемент в виде химического соединения, с поверхностью насыщаемого металла) и жидкой фазы (при взаимодействии расплава соли, содержащей наносимый элемент, с поверхностью насыщаемого металла или при непосредственном контакте с нею расплавленного наносимого металла). [c.118]

Патерно [27] проинтегрировал дифференциальные уравнения, определяющие явления химического насыщения жидкой фазы для частного случая постоянного состава газовой фазы по длине колонны. Уравнения в интегральной форме хорощо подтверждаются данными, получеными в абсорбере, заполненном упорядоченными шарами. К сожалению, даже для этой сильно упрощенной обстановки, интегральные формы уравнений неявны и требуют для вычислений количества абсорбированного вещества при данном значении № графических решений. Проблема, с другой стороны, сильно упрощается при использовании квазистационарной концепции даже при одновременном учете изменений составов газовой и жидкой фаз. [c.134]

Но, как известно, через эти же параметры с помощью методов статистической термодинамики (на которых мы здесь останавливаться не будем) могут быть выражены такие характеристики индивидуального компонента, как плотность, давление насыщенного пара, температура тройной и критической точек и т. п., а также его коэффициент активности и химический потенциал в растворе. Последнее дает возможность выразить различие между составами равновесных паровой и жидкой фаз с помощью соотношения [c.37]

Уравнение (11.18) дает бесконечную величину № как при Св = Со (полное химическое насыщение жидкой фазы), так и при тг = О (полное извлечение). Этому уравнению, по-видимому, соответствуют следующие допущения. [c.134]

На рис. 44 представлен тип диаграммы состояния двухкомпонентной системы А—В с эвтектикой (без бинарных химических соединений и твердых растворов). Рассмотрим путь кристаллизации расплава состава а. Прежде всего определим, что конечными фазами кристаллизации любого бинарного состава в этой системе будут компоненты А и В, а кристаллизация всех подобных составов будет заканчиваться при эвтектической температуре 4 в точке эвтектики. При понижении температуры от точки а до будет происходить только охлаждение расплава. При достижении температуры ликвидуса tb жидкая фаза (расплав) состава Ь окажется насыщенной по отношению к компоненту А (в области IKteE в равновесии с жидкостью находятся кристаллы А, что указывается на диаграмме соответствующим обозначением А + ж) и последний при дальнейшем охлаждении будет кристаллизоваться из расплава. Состав жидкой фазы будет изменяться при этом по кривой ликвидуса от точки Ь к точке Е (система моновариантна). При достижении эвтектической температуры 4 жидкость, отвечающая эвтектическому составу Е, кристаллизуется с одновременным выделением кристаллов А и В, поскольку точка Е принадлежит одновременно обеим кривым ликвидуса txE и t E) и, следовательно, жидкость состава Е насыщена по отношению к обоим компонентам. При этом пока не исчезнет вся жидкая фаза, температура 4 и состав (Е) жидкой фазы будут оставаться постоянными, поскольку система при этих параметрах инвариантна (температура при отводе от системы теплоты будет поддерживаться постоянной за счет выделения теплоты кристаллизации). Кристаллизация закончится в точке эвтектики Е. [c.223]

Случай МЯ < 1 вряд ли осуществим в практике. Действительно, количество газа, которое может физически абсорбироваться химически истощенной жидкостью, незначительно по сравнению с количеством, абсорбированным до достижения химического насыщения (фактически в любом практическом случае). Тем более, ряд процессов химической абсорбции, которые протекают в режиме мгновенной реакции, не вырождаются в процессы физической абсорбции при химическом истощении жидкой фазы, а устанавливается альтернативный механизм химической абсорбции. Примечательными примерами такого поведения являются абсорбция СОз растворами гидроокисей [3] и абсорбция СО2 растворами аминов [4]. [c.106]

При выборе жидкой фазы следует пользоваться имеющимися в литературе данными по относительным объемам удерживания различных веществ на различных жидких фазах, данными по упругости насыщенного пара и коэффициентам активности, справочником физико-химических свойств жидких фаз и разделяемых веществ. [c.195]

Упрощая вопрос и заменяя совокупность сил межмолекулярного взаимодействия (молекулярное силовое поле) ее макроскопическим аналогом—внутренним давлением, можно положить, что при отсутствии химического взаимодействия свойства раствора определяются в основном различием во внутренних давлениях компонентов. Можно допустить, что при равенстве внутренних давлений двух смешивающихся жидкостей молекулярные силовые поля не изменяются существенно при смешении и молекулы обоих компонентов испытывают такое же воздействие окружающих молекул, что и в среде себе подобных. В этом случае можно ожидать простых законов для многих свойств растворов, в частности отсутствия теплоты смешения и наличия пропорциональности между давлением насыщенного пара компонента и его мольной долей в растворе. Последнее связано с тем, что возможность для отдельной молекулы растворителя перейти из жидкой фазы в пар остается в растворе (в рассматриваемом простейшем случае) той же, что и в чистой жидкости число же молекул, испаряющихся в единицу времени, уменьшается пропорционально мольной доле. [c.168]

Показателем летучести чистых углеводородов является давление их насыщенных паров при данной температуре или температура кипения при атмосферном давлении. Таким образом, чем больше разница в температурах кипения углеводородов, тем легче разделить их обычной перегонкой. Однако если углеводороды отличаются по химическому строению, то можно использовать специальные виды перегонки, изменяющие летучесть этих углеводородов. Летучесть (щ) может быть определена как отношение мольных долей углеводорода в паровой и жидкой фазах, т. е. [c.206]

Однако задача описания химического равновесия в паре для рассматриваемого случая взаимодействия может быть решена и при значительно более ограниченном объеме исходных данных, а именно, когда известны зависимость аналитического состава пара от состава жидкой фазы и величины давлений насыщенного пара компонентов Рд и Рв- В этом случае (15) должно быть проинтегрировано (практически это осуществляется с помощью ЭВМ). Интегрирование предполагает варьирование параметра Кр таким образом, чтобы вычисленная величина Рв при заданной величине Рд в пределах ошибки эксперимента совпала с опытным значением. [c.147]

На основании общего давления и состава пара, находящегося в равновесии с кипящей жидкостью, приведенных на с. 225, определите активность и коэффициент активности в жидкой фазе компонента А при заданном составе жидкой фазы и заданной температуре. Рассчитайте по уравнению Клапейрона — Клаузиуса на основании справочных данных давление насыщенного пара Р%. над компонентом А. Определите изменение химического потенциала при образовании раствора при заданной концентрации и температуре. [c.234]

Физико-химические процессы, происходящие вблизи поверхности при химико-термической обработке, заключаются в образовании диффундирующего вещества в атомарном состоянии вследствие химических реакций в насыщенной среде или на границе раздела среды с поверхностью металла (при насыщении из газовой или жидкой фазы), сублимации диффундирующего элемента (насыщение из паровой фазы), последующей сорбции атомов элемента поверхностью металла и их диффузии в поверхностные слои металла. Концентрация диффундирующего вещества на поверхности металла возрастает с повышением температуры (по экспоненциальному закону) и с увеличением продолжительности процесса (по параболическому закону). Диффузионный слой, образующийся при химикотермической обработке деталей, изменяя i тpyктypнo-энepгeтичe кoe состояние поверхности, оказывает положительное влияние не только на физико-химические свойства поверхности, но и на объемные свойства деталей. Химико-термическая обработка позволяет придать изделиям повышенную износостойкость, жаростойкость, коррозионную стойкость, усталостную прочность и т. д. [c.42]

КИПЕНИЕ — переход жидкости в пар путем испарения не только со свободной поверхности, но и во всем объеме вследствие непрерывного образования в жидкой фазе пузырьков насыщенного пара, испаряющегося внутрь пузырьков. К-происходит при определенной температуре, называемой температурой К., при которой давление насыщенного пара над кипящей жидкостью равно внешнему давлению. Температура К. — важная физико-химическая характеристика вещества, она возрастает с увеличением внешнего давления и достигает наивысшего значения в критической точке (критическая температура), которая определяет наивысшую возможную температуру К. при критическом давлении. Существует приближенное эмпирическое правило, согласно которому снижение давления вдвое приводит к снижению температуры К- на 10—15° С. [c.126]

Рассмотрим малую сферическую каплю жидкой фазы а в фазе пара . Поскольку давление в фазе а при искривлении поверхности изменяется, можно ожидать также изменения химического потенциала j, и, следовательно, давления насыщенного пара Р над малой каплей, так как d[i./dP O. [c.64]

Тем не менее, уравнение (2.3) не может быть строгим, так как оно не предусматривает явления химического насьш1ения, которое рано или поздно должно наступить. Насыщение происходит потому, что при продолжении процесса абсорбции, химический состав жидкой фазы и, следовательно, величина г изменяются со временем. Конечно изменение величины г по мере протекания процесса абсорбции зависит от отдельных рассмотренных процессов. В описании явления такого типа может оказаться полезной концепция квазистационарности. Она предполагает, что в любой [c.32]

В работе [1] показано, что наличие градиента химического потенциала в гетерогенной системе приводит к изменению межфазного натяжения в процессе химической реакции или межфазного перехода. Металлы триады железа (Fe, Со, Ni) характеризуются тем, что степень смачиваемости ими графита сильно зависит от концентрации углерода в жидкой фазе. Смачивание графита металлами группы железа, как при равновесии насыщенного углеродом расплава и графита, так и в неравновесных условиях, изучено в [3, 4]. [c.131]

Устройство и принцип действия растворителей. Равновесие системы твердое вещество—жидкость наступает в момент, когда раствор становится насыщенным. Концентрация растворенного вещества в насыщенном растворе зависит от физико-химических свойств растворимого вещества и растворителя, а также от температуры. Так как насыщенного состояния в первую очередь достигают слои жидкости, примыкающие к поверхности твердых частиц, то быстрое удаление этих слоев в массу ненасыщенного раствора является необходимым условием интенсификации процесса растворения. В связи с этим аппараты периодического действия, представляющие собой горизонтальные нли вертикальные сосуды, снабжаются механическими мешалками (лопастными, пропеллерными, турбинными и др.), циркуляционными насосами или пневматическим смешением. В аппаратах непрерывного действия, кроме устройств для механического перемешивания, стремятся еще к созданию высоких скоростей сквозных потоков жидкой фазы относительно растворяющихся твердых частиц. Так как переход растворимого вещества в жидкую фазу является диффу- [c.598]

Разработан метод кинетического расчета массообменных аппаратов для хемосорбционного разделения газов. Метод основан на использовании теоретического значения ускорения массопередачи за счет протекания химической реакции. Метод учитывает принципиальную особенность хемосорбционных процессов изменение кинетических закономерностей в жидкой фазе, движущей силы процесса, коэффициентов массопередачи, соотношения фазовых сопротивлений по высоте аппарата. Учтена специфика влияния реальной структуры потоков газа и жидкости на эффективность хемосорбционных процессов. По предложенной методике коэффициент извлечения передаваемого компонента, степень насыщения хемосорбента и характер распределения концентраций по высоте аппарата определяются при необратимой хемосорбции в зависимости от следующих безразмерных параметров кинетических, стехиометрического, диффузионного и гидродинамических (числа Боденштейна для жидкой и газовой фазы). В общем виде процесс описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка. [c.224]

Пусть с — концентрация реагента в сплопшой (жидкой) фазе в данный момент реакции. Скорость, с которой происходит реакция, пропорциональна произведению разности с, — с (величина отклонения от равновесия, выраженная через разность между концентрацией насыщения, которую можно установить для вещества, переходящего в снлопшую фазу, и действительной его концентрацией в этой фазе) на величину поверхности переноса между фазами. В свою очередь, поверхность переноса между фазами пропорциональна количеству дисперсной фазы, еще не перемещенной в сплошную фазу в результате химической реакции. Это количество равно — с, т. е. разности между концентрацией, которая устанавливается в сплошной фазе, когда все [c.333]

В качестве примера можно привести жидкость, находящуюся в равновесии с насыщенным паром под порщнем. Изотермическое поднятие или опускание поршня приведет лишь к изменению объемов паровой и жидкой фаз. В то же время изменение объема не сказывается на давлении в системе. Таким образом, в рассматриваемом случае объем не является термодинамической степенью свободы. Химические потенциалы воды в обеих фазах при движении поршня не меняются. [c.129]

Еще одно важное физико-химическое явление, связанное с существованием избыточной поверхностной энергии,— это образование пересыщенных систем. При закипании жидкости образуются пузырьки (зародыши) газовой фазы в толще жидкости. Конденсация пара начинается с образования капель жидкости — зародышей жидкой фазы. Чтобы началось замерзание жидкости или выпадение твердого вещества из его насыщенного раствора, должны появиться кристаллы замерзающей жидкости или растворенного вещества— зародыши твердой фазы. Первоначальный размер зародышей новой фазы очень мал, следовательно, они имеют высокую по отношению к их объему поверхность и тем самым значительную избыточную поверхностную энергию. Это затрудняет их образование. Поэтому в определенных условиях пар может быть охлажден до температуры, существенно более низкой, чем температура конденсации, т. е. может образоваться пересыщенный пар. Аналогично, жидкость в ряде случаев может быть нагрета выше температуры кипения, т. е. может быть получена перегретая жидкость. Точно так же возмол сно охлаждение жидкости ниже температуры замерзания, т. е. образование переохлажденной жидкости. При охлаждении раствора твердого вещества, растворимость которого падает с уменьшением температуры, можно без выпадения осадка растворенного вещества понизить температуру ниже гой, при которой раствор становится насьшхенным, т. е. получить пересы-щенный раствор. [c.310]

Таким образом, для идеального газа при постоянной температуре мольный изобарный потенциал, или химический потенциал, полностью определяется давлением. Если газ (пар) находится в равновесии с жидкостью, то химический потенциал пара равен химическому потенциалу жидкости. Поэтому давление насыщенного пара будет характеризовать свойства жидкости, а именно стремление вещества покинуть жидкую фазу. Если поместить сосуды с двумя жидкостями (чистой и ее раствором) в общую камеру, то поскольку давление пара над чистой кидкостьго всегда больше, чем над раствором, то вещество будет переходить из чистой жидкости в раствор. [c.66]

Важным отличием границ раздела конденсированных фаз от поверхности жидкость — пар в однокомпонентной системе является то, что в двухкомпонентных системах производная поверхностного натяжения межфазной поверхности по температуре может быть как положительной, так и отрицательной или даже менять знак при изменении температуры. Можно приближенно считать, что, как и в однокомпонентной системе, величина — da/dT = r представляет собой сгущение энтропии в поверхности разрыва соответственно для границы раздела конденсированных фаз сгущение энтропии в поверхности в зависимости от химической природы контактирующих фаз и температуры может быть не только положительным ( ак в однокомпонентных системах), но и отрицательным. Это особенно характерно лроявляется для границ раздела между двумя взаимно насыщенными жидкими растворами. [c.82]

Количественный состав фаз может меняться в определенных пределах. На примере раствора соли в воде предельный количественный состав жидкой фазы совпадает с концентрацией насыщенного раствора при данной температуре. Если содержание соли превышает концентрацию насыщенного раствора, возникает вторая фаза (кристаллы избыточной соли) и система становится гетерогенной. Очевидно, что газо- и парообразные системы всегда однофазны независимо от качественного и количественного состава. Существенно, что количественный состав твердой фазы также может изменяться в некоторых границах. Это касается не только твердых растворов, но и химических соединений, находящи.кся в твердом состоянии. Таким образом, фазы мвгут- обладать посто.шным илгс пере-,/иенным составом. К фазам постоянного состава относится большинство химических соединений в газообразном состоянии. Фазы переменного состава — это газообразные, жидвсие и твердые растворы, а также твердые соединения, состав которых в зависимости от условий получения варьирует в некоторых пред дах. [c.16]

Аэрозоли классифицируют на двух- или трехфазные системы в зависимости от физико-химических свойств состава, заключенного в баллон. В двухфазных системах жидкая фаза обычно представляет собой раствор лекарственных веществ в пропелленте или смеси пропеллента с сорастворителем. Газообразная фаза в основном содержит насыщенный пар пропеллента.. В двухфазных системах жидкая фаза однородная. [c.702]

Газовые эмульсии часто образуются за счет выделения газовой фазы из жидкой вследствие возникновения пересышения при изменении параметров состояния газового раствора (температуры, давления) или состава жидкой фазы. Пересыщенный раствор газа в жидкости может быть получен или ее предварительным насыщением или путем протекания химических, электрохимических, микробиологических и других процессов, сопровождающихся выделением газообразных продуктов реакции. Очень часто газовые эмульсии получаются при комбинированном действии различных факторов. [c.60]