Растворимость веществ в различных газах под давлением

Растворимость вещества определяется его концентрацией в насыщенном растворе. Растворимость газов в жидкостях зависит от природы растворяемого газа и растворителя, давления газа, температуры и от присутствия в растворе различных веществ, особенно электролитов. Числовое значение растворимости газа в жидкости зависит от способа ее выражения. Растворимость газов выражают числом граммов газа в 100 г чистого растворителя или в 100 г раствора, числом молей газа в 1000 г растворителя или в 1 л раствора, молярной долей. Кроме того, растворимость газов в жидкостях характеризуют коэффициентом растворимости а или коэффициентом погло- [c.381]

Если в жидкости растворяется смесь газов, то в уравнение закона действующих масс входит парциальное давление растворенного газа, а константа К меняется в зависимости от природы газа (она как раз соответствует стандартному (химическому) потенциалу данного газа). Например, растворимость кислорода в воде в два раза выше, чем растворимость азота это имеет большое значение для процесса обмена веществ у рыб. В применении к газовым смесям рассмотренная выше закономерность называется законом Генри — Дальтона. Константа К может иметь различные размерности. Для применяемых чаще всего размерностей эта константа называется коэффициентом поглощения Бунзена. Он представляет собой отношение объема газа (приведенного к О С и нормальному давлению) к единице объема растворителя при парциальном давлении газа р=101 325 Па. [c.260]

Первый член правой части уравнения (7) р Vs/22400 представляет собой эффект Пойнтинга для случая твердого тела, подвергнутого давлению газа, и он не зависит от природы газа. Второй член учитывает молекулярные взаимодействия компонентов газового раствора и зависит от природы газа, и им объясняется неодинаковая растворимость данного вещества в различных газах. [c.11]

Изменение растворимости СО с повышением давления показывает, что с увеличением давления здесь коэффициент растворимости уменьшается, хотя наступает превращение углекислого газа в жидкость. И действительно, сжиженный углекислый газ не смешивается с водою. Это показывает, во-первых, что растворение не состоит просто в сжижении, а во-вторых, что растворение определяется особым притяжением воды к растворяющемуся веществу. Вроблевский считает даже возможным допустить, что растворенный газ остается со своими свойствами газа. Это он выводит из своих опытов, показавших, что скорости распространения газов в растворителе для газов различной плотности обратно пропорциональны квадратному корню из плотностей, как и скорости движения газовых частиц (доп. 63). Сродство же воды №0 к углекислому газу СО Вроблевский показал тем, что при расширении влажной сжатой углекислоты (сжатой до 10 атм. при 0°) получил (при этом происходит от расширения падение температуры) очень непрочное определенное кристаллическое соединение СО вН О. [c.393]

При низких давлениях У г, поэтому производная 1пЛ 2/ Р является отрицательной и растворимость вещества 2 падает (левая ветвь изотермы растворимости, см. рис.1). При некотором давлении, различном, для каждого вещества, эти объемы делаются равными, а растворимость достигает минимума. По мере дальнейшего, роста давления объем К становится меньше Уг и растворимость вещества в газе начинает увеличиваться. Чем выше давление, тем заметнее становятся силы отталкивания между молекулами газового раствора и V жет начать расти вместе с давлением. [c.9]

В зависимости от условий и от присутствия в воде других компонентов в ней могут растворяться все химические элементы и многие вещества, включая и такие, как, например, кварц 02. Растворимость газов в воде различна и зависит, в основном, от их способности к взаимодействию с молекулами Н2О. Так, при 0°С и давлении 101,325 кПа в 1 л воды может быть растворено (мл) гелия — 10, азота — 24, кислорода 49, углекислого газа — 1713, сероводорода — 4630 и аммиака — [c.217]

В связи с трудностями экспериментального определения растворимости веществ в газах при высоких давлениях были разработаны различные расчетные уравнения. В некоторых из них для учета сил взаимодействия между компонентами газового раствора использовались выражения, применяющиеся в молекулярной физике и статистической механике. [c.10]

РАСТВОРИМОСТЬ ВЕЩЕСТВ В РАЗЛИЧНЫХ ГАЗАХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ [c.30]

Анализируя растворимость веществ различного агрегатного состояния, следует отметить, что при растворении твердых и жидких веществ объем раствора обычно изменяется незначительно. Поэтому растворимость твердых и жидких веществ, как правило, не зависит от давления. При растворении газообразных веществ объем системы существенно уменьшается, и это предопределяет зависимость их растворимости от давления, причем повышение давления в соответствии с принципом Ле Шателье приводит к увеличению растворимости газа. [c.142]

Лишь начавшие развиваться лет тридцать назад процессы синтеза различных веществ из газов под высоким давлением привлекли внимание исследователей к явлению растворимости веществ в газах и к физическим свойствам сжатых газов, В этих синтезах пришлось иметь дело с очисткой, сушкой и конденсацией газов под высоким давлением, причем выяснилось, что явление растворимости веществ в газах сильно осложняет эти процессы. При сжатии газа в компрессорах в сжимаемом газе растворяется масло, применяемое для их смазки. Есть указания, что с этим связано отравление некоторых катализаторов синтеза. С растворимостью веществ в сжатых газах приходится иметь дело и в других процессах техники например, при эксплуатации паросиловых установок высокого давления. Сжатый водяной пар уносит с собой из котлов в растворенном состоянии различные соли, которые затем откладываются на лопатках паровых турбин в местах, где имеет место снижение давления пара. Отложение солей приводит к заметному понижению производительности турбин и вызывает необходимость в механической и химической чистке лопаток. [c.450]

Тому же закону, как,и скорость потребления кислорода при окислении органического вещества, подчиняется процесс растворения кислорода в воде. Кислород, как и всякий другой газ, может растворяться в воде лишь до определенного, насыщающего воду количества. Это количество зависит от температуры и давления чем температура выше, тем растворимость кислорода меньше. В табл. 4.3 приведена растворимость кислорода воздуха в дистиллированной воде при различных температурах и давлении воздуха 760 мм рт. ст. [c.219]

Для изучения растворимости веществ в сжатых газах различными методами существует самая разнообразная аппаратура. Мы не останавливаемся на ее описании и вновь отсылаем к работе [Циклис Д. С., 1976], посвященной описанию различных установок высокого давления,основам их конструирования, а также методам отбора проб фаз и их анализу. [c.28]

Усовершенствованная мембранная система фирмы "ЮОП", показанная на рис. 12, - это сравнительно недавний и быстро развивающийся метод разделения. Этот процесс основан на разности степеней проницаемости между водородом и примесями при прохождении через газопроницаемую полимерную мембрану. Проницаемость включает два последовательных механизма компонент газовой фазы должен прежде всего раствориться в мембране и затем диффундировать через нее в сторону растворенного вещества. Различные компоненты имеют различные степени растворимости и проницаемости. Растворимость зависит, главным образом, от химического состава мембраны, а диффузия - от структуры мембраны. Газы могут иметь высокие степени проницаемости в результате высоких степеней растворимости, высокой диффузионной способности или этих обоих факторов. Движущей силой как для растворения, так и для диффузии является разность парциальных давлений, создаваемая между сырьем и стороной растворенного вещества через мембрану. Газы с более высокой степенью проницаемости, такие как водород, обогащаются на стороне растворенного вещества мембраны, а газы с более низкой степенью проницаемости обогащаются на непроницаемой стороне мембраны благодаря выводу компонентов с высокой степенью проницаемости. [c.484]

Динамический метод. В динамическом методе сжатый газ пропускают через исследуемую жидкость. Газ, перемешивая жидкость, растворяется в ней и одновременно сам насыщается жидкостью. Осуществляется это обычно с помощью двух сосудов-насы-тителей. Первый сосуд, нагреваемый несколько выше температуры опыта, служит для предварительного насыщения газа. Во втором сосуде, где точно поддерживаются температура и давление опыта, устанавливается необходимое равновесие. Газ пропускается медленно для достижения равновесия между фазами. Насыщенный газ направляют через обогреваемую трубку и редуцирующий вентиль (во избежание конденсации растворенного вещества) на анализ. Нри использовании этого метода приходится оперировать с большим ко.тичеством газа. При работе с газовой смесью, компоненты которой обладают различной растворимостью в жидкости, необходимо в газ, выходящий из сосуда, добавлять недостающие компоненты, прежде чем вновь подавать его в систему. При определении растворимости жидкостей с большим давлением насыщенного пара значительное количество жидкости уносится барботирующим газом, что вызывает необходимость добавлять жидкость в аппарат, [c.24]

В газожидкостной хроматографии неподвижной фазой служит нелетучая жидкость, распределенная по поверхности твердого носителя в виде жидкой пленки. Этот вид хроматографии основан на различной растворимости компонентов газовой смеси в жидкой неподвижной фазе. Четкое разделение компонентов достигается благодаря различному давлению их пара над жидкой неподвижной пленкой. Ясно, что газ-носитель в первую очередь будет захватывать с собой вещества с наибольшим давлением пара. Очевидно, что это будут вещества с наименьшей растворимостью в жидком сорбенте. [c.43]

Растворимость веществ в сжатых газах достигает значительных величин. Так, в одном 1 нм этилена при 2000 ат растворяется до 3 кг смазочного масла. Азот нри 100° и 1000 ат растворяет до 10 мол. % бензола, а этилен при 240 ат и 50° — до 17 мол. % нафталина. Водяной пар при давлениях и темп-рах, превышающих его критич. параметры, растворяет значительные количества солей, что является причиной образования твердых отложений на лопатках паровых турбин. Аналогичные процессы растворения в водяном паре были причиной возникновения горных ио-род, содержащих 2и, У, Си, Мо и др. Большие количества жидких углеводородов растворяются в газе, находящемся в соприкосновении с нефтью на больших глубинах. Способность сжатых газов растворять вещества используют в технике. Растворимостью кварца в водяном паре, насыщенном нек-рыми солями, пользуются для выращивания кристаллов кварца весом в несколько килограммов. Аналогичным методом синтезируют нек-рые минералы (гидротермальный синтез). Предложен метод разделения жидких смесей, основанный на различной растворимости фракций жидкой смеси в сжатых газах. [c.379]

В литературе опубликовано большое число различных методов определения растворимости твердых и жидких веществ в надкритических газах при высоких давлениях. Объем книги не позволяет привести их детальное описание, поэтому здесь дается краткая характеристика лишь основных методов. Классификация методов определения растворимости, которую мы используем в книге, сами методы и аппаратура очень обстоятельно описаны и проанализированы в монографии [Циклис Д. С., 1976]. [c.26]

В реальных пластиках при отверждении фиксируется определенное распределение пор по размерам вследствие возрастания вязкости, которое препятствует изменению размера пор. Таким образом, при изготовлении деталей из компаундов, содержащих растворенные газы и низкомолекулярные вещества, при отверждении происходит повышение давления равновесной газовой среды над компаундом вследствие повышения температуры, а также вследствие увеличения молекулярной массы полимера, что приводит к снижению растворимости низкомолекулярных веществ. В области гелеобразования пористость замораживается , если полимер может выдержать давление газа в порах. Число пор и их распределение по размерам зависят от количества легколетучих продуктов в компаунде и технологии его изготовления. Невысокие температуры способствуют уменьшению пористости эпоксидных компаундов, но размер пор может быть довольно велик при высоких температурах пористость сильно возрастает и образуются поры с широким распределением по размерам. Для расчета пористости необходимо знать коэффициенты растворимости и диффузии различных соединений в неполностью отвержденном полимере, которые в настоящее время не известны. Однако для ориентировочной оценки этих величин можно использовать корреляционные соотношения, разработанные для жидкостей [32—34]. [c.169]

Для нелетучих веществ за стандартное состояние принимается состояние чистого вещества при давлении 1 ат. Если система содержит жидкости с неограниченной растворимостью друг в друге, как, например, различные углеводороды, и процесс протекает только в жидкой фазе, то в этом случае применимы все выведенные для газов [c.31]

Широкое применение высоких давлений требует знания различных свойств жидких газов, например растворимости в них тех или иных веществ. Растворимость жидкости в сжатых газах зависит от давления, температуры, природы жидкости и газа. Для расчета [c.52]

Гиддингс и Смит [9] определили пять различных типов перегрузки. Перегрузка, обусловленная конденсацией, происходит из-за быстрого испарения пробы во входном устройстве хроматографа и последующей ее конденсации в начальной части колонки. При этом увеличивается эффективная толщина слоя жидкости и создается сопротивление течению газа. Перегрузку этого типа можно уменьшить, если сделать давление пара образца ниже его парциального давления при температуре колонки. Перегрузка второго типа обсуждалась выше и связана со слишком большим объемом пробы, вводимой в колонку. В случае проб больших величин и хорошо сконструированных систем ввода перегрузка этого типа является доминирующей. Перегрузка, связанная с нелинейностью изотермы распределения, эквивалентна описанным выше эффектам, обусловленным высокой концентрацией вещества в неподвижной фазе. В системах с малой растворимостью и высокими коэффициентами активности перегрузка этого типа проявляется сильнее, и для того, чтобы уменьшить ее, требуются более разбавленные растворы. Для перегрузки этого типа характерны хроматографические пики с растянутыми передними фронтами. Перегрузке этого типа противодействует энтальпийная перегрузка. Она связана с теплотой растворения, которая выделяется при растворении вещества в жидкой фазе и вызывает повышение температуры. Эта теплота рассеивается в материале насадки колонки. Несмотря на то что этот эффект частично компенсирует перегрузку предыдущего типа, искажения формы пиков все же происходят. Наконец, существует значительный градиент температуры в направлении [c.89]

Ири низких давлениях парциальный мольный объем в газовой фазе (у ) значительно больше мольного объема в конденсированной фазе (г.-р). Однако с увеличеиие. 1 давления ъ. уменьшается быстрее, чем к-рый нри этих давлениях можно считать посто-я шым. При иек-ро-м давлении (различном для разных систем) ЭТИ объемы делаются равными. При этом растворимость достигает минимума. По мере дальнейшего роста давления г ,, становится меньше, чем v , и растворимость вещества в газе начинает расти с давлением. Чем выше давление, тем больше становэтся роль сил отталкивания в межмолекулярном взаимодействии в газовом р-ре и г ,, может начать расти с дав-ление.м. Одновременно уже нельзя пренебрегать уменьшением мольного объема растворенного вещества в конденсированной фазе. При каком-то давлении обе эти величины снова сделаются равными и растворимость вещества в газе достигнет максимума. При еще больших давлениях плотность газового р-ра приближается к плотности жидкости и изменение объемов мало отличается друг от друга. Растворимость в этом случае почти не зависит от давления. [c.380]

Абсорбционный метод основан на различной растворимости газов в жидкостях воде, водных растворах щелочей или кислот, водных растворах химических окислителей. Качество абсорбентов определяют растворимость в нем основного извлекаемого компонента и ее зависимость от температуры и давления. От растворимости зависят все главные показатели процесса условия регенерации, циркуляции абсорбента, расход тепла на десорбцию газа, расход электроэнергии, габариты аппаратов. Абсорбционные методы гаироко применяются в промышленности. Достоинством их является рекуперация ценных продуктов, а к недостаткам относят многостадий-ность процессов постоянной регенерации сорбентов и необходимость дополнительной очистки выделенных продуктов. Опыт работы промышленных установок показал, что эти методы позволяют достигнуть значительного эффекта очистки отходящих газов, однако они не решают проблему полного их обезвреживания. В тех случаях, когда газовые выбросы представляют собой многокомпонентную смесь органических веществ, очистка усложняется очистные сооружения достигают больших размеров, а это затрудняет их раз- мещение и обслуживание. [c.166]

Если в качестве неподвижной фазы взять мелкоизмельченный сорбент и наполнить им трубку (стеклянную или металлическую), а движение подвижной фазы (жидкости или газа) осуществлять за счет перепада давления на концах этой трубки, то последняя будет представлять собой хроматографическую колонку, называемую так по аналогии с ректификационной колонкой для дистилляционного разделения. Разделяемая смесь веществ вместе с потоком подвижной фазы поступает в хроматографическую колонку. При контакте, с поверхностью неподвижной фазы каждый из компонентов разделяемой смеси распределяется между подвижной и неподвижной фазами в соответствии с его свойствами, например адсорбируемо-стью или растворимостью. Вследствие непрерывного движения подвижной фазы лишь часть распределяющегося компонента успевает вступить во взаимодействие с неподвижной фазой. Другая же егО часть продвигается дальше в направлении потока и вступает всу взаимодействие с другим участком поверхности неподвижной фазы. Поэтому распределение вещества между подвижной и неподвижной фазами происходит на небольшом слое неподвижной фазы толькО при достаточно медленном движении подвижной фазы. Поглощенные неподвижной фазой компоненты смеси не участвуют в перемещении подвижной фазы до тех пор, пока они не десорбируются и не будут снова перенесены в подвижную фазу. Поэтому каждому из них для прохождения всего слоя неподвижной фазы в колонке потребуется большее время, чем для молекул подвижной фазы. Если молекулы разных компонентов разделяемой смеси обладают различной степенью сродства к неподвижной фазе (различной адсор-бируемостью или растворимостью), то время пребывания их в этой фазе, а следовательно, и средняя скорость передвижения по колонке различны. При достаточной длине колонки это различие может привести к полному разделению смеси на составляющие ее компоненты. [c.8]

Количество газа, которое может раствориться в той или иной жидкости, зависит от характера этой жидкости и газа, от температуры, давления и присутствия в растворе других растворенных веществ. Растворимость газа в жидкости принято выраж ть так называемым бунзеновским коэффициентом, прсд-ставляющим собой объем приведенного к нормальным условиям газа, растворяющегося в одном объеме жидкости при том же давлении. В табл. 10 приведена растворимость некоторых газов в дистиллированной воде при нормальном давлении и различных температурах. [c.54]

На различных этапах подготовки газа к анализу и непосредственно в процедуре анализа используются те или иные вещества в качестве затворных жидкостей. Чаще всего для этой цели применяют концентрированные растворы солей (Na l, Na2S04 и др.). При работе с такими растворами следует учитывать давление паров воды над ними. Для обеспечения минимальных погрешностей, обусловленных растворимостью газов, наиболее эффективно применение в качестве затворной жидкости очищенной и перегнанной ртути. Давление паров ртути очень мало, и некоторые газы (например, Нг, Ог, N2) в ней нерастворимы. В случае анализа сероводорода и других газов, реагирующих со ртутью, в качестве затворных жидкостей применяют смазочные масла, предварительно насыщенные анализируемым газом (табл. 8.30 и 8.31). [c.918]

Для нелетучих веществ за стандартное состояние принимается состояние чистого вещества при давлении 1 атм. Если система содержит жидкости с неограниченной растворимостью друг в друге (например, различные углеводороды) и процесс протекает только в жидкой фазе, то в этом случае применимы все выведенные для газов уравнения при условии принятия активности Ееп1,ества за единицу. То же самое должно иметь место для чистых твердых веществ, т. е. и для них необходимо принимать за стандартное состояние их состояние при 1 атм. [c.143]

Статистический метод определения растворимости жидкости в сжатом газе заключается в том, что жидкость и газ приводят в соприкосновение друг с другом в каком-либо замкнутом объеме и осуществляют интенсивное перемешивание обеих фаз. Перемешивание осуществляют различными способами мешалкой, помещаемой внутри сосуда, вращением самого сосуда или циркуляционным насосом, забирающим газовую фазу и проталкивающим ее через жидкую. По достижении равновесия между фазами производят отбор части газовой фазы на анализ. Обязательным условием при этом является поддержание в сосуде постоянного давления и температуры. На основании анализа газовой фазы вычисляют количество вещества, содержащееся в единице объема газа при нормальных условиях (0°, 760 мм рт. ст.), либо же подсчитывают его на единицу объема сжатого газа. Достоинством метода является сравнительно небольшое количество жидкости и газа, требуемое для опы1та, и возможность сравнительно легкого достижения полного равновесия между фазами, необходимого для получения надежных данных. Аппаратурная сложность метода заключается в необходимости осуществлять перемешивание под давлением и сохранять равновесие в системе при отборе проб газовой фазы. Следует учитывать также, что при исследовании многокомпонентных систем o tбop части газовой фазы может изменить исходный состав системы. Метод не удобен для изучения веществ, слабо растворимых в газе, так как в этом случае необходимо отбирать для анализа большие количества газовой фазы. [c.465]

Из неорганических веществ в качестве любрикантора особенно широкое признание получила элементарная сера. Изучались также минеральные кислоты в различных концентрациях и разные газы, мало растворимые в маслах и способные создавать между трущимися поверхностями газовое давление таковы углекислота, аммиак, сернистый газ, сероводород и др. Очень эффективным оказалось введение небольших количеств сероводорода (до 0,005%), показавшего себя примерно в 100 раз более активным, чем элементарная сера. [c.733]