Коэффициент фазового равновесия при растворении

Коэффициенты диффузии (при < = 20 °С) и фазового равновесия т при растворении газов в воде [c.269]

Закон Генри хорошо согласуется с данными опытов и для реальных газов при низких концентрациях растворенного газа, а также при малой растворимости газа. Для систем, не подчиняющихся закону Генри, можно пользоваться уравнением (3—68Т принимая коэффициент фазового равновесия переменной величиной, зависящей от состава раствора х при этом линия равновесия изобразится кривой, которую наносят на диаграмму у—х по опытным данным. [c.478]

Теперь, когда мы познакомились с фазовыми равновесиями на примере однокомпонентных систем, рассмотрим условия существования фаз в системах, содержащих два или большее число компонентов. Мы начнем с идеальных бинарных жидких растворов и увидим, что процесс смешения в этом случае характеризуется теми же термодинамическими величинами, что и образование смеси идеальных газов. Здесь выводится уравнение для понижения давления пара, вызванного присутствием нелетучего растворенного вещества в идеальном растворе, и обсуждается возникновение осмотического давления. Затем рассматриваются неидеальные растворы и подробно описываются расчеты коэффициентов активности. [c.107]

Как уже было указано, для упрощения вычислений эквивалентный диаметр пузырька и скорость его подъема приняты постоянными и соответствующими их значениям при Ь = Н/2 изменением объема вследствие убыли кислорода пренебрегаем. Погрешность допущения о постоянстве величины Ст — равновесной концентрации кислорода — целесообразно оценить, так как она возрастает по мере возрастания степени использования кислорода А. Принимая парциальное давление кислорода внутри пузырька постоянным при равенстве температур газовой и жидкостной сред, запишем Ст = С/от, где а-г — коэффициент фазового равновесия кислорода при данной температуре или абсорбционная константа Бунзена (объем газа, растворенного в единице объема воды при данной температуре и при парциальном давлении газа 105 Па). Значения От в зависимости от температуры т, плотности воздуха Р1 и концентрации кислорода С в газовой фазе приведены в табл. 3. [c.33]

Если есть данные по теплотам реакций, то можно использовать другой вид уравнения (11.131). Он основан на определении наклона границ фазовой диаграммы в точках эвтектики или перитектики и расчете функции стабильности. Влияние данного растворенного вещества на эвтектическую или перитектическую температуру, зависит от коэффициентов активности этого растворителя в разбавленном растворе при взаимном равновесии рассматриваемых фаз. При отсутствии данных по тройной системе для расчета коэффициентов активности можно использовать разные приближения. Некоторые из этих приближений были показаны при изучении влияния олова на температуру эвтектики в системе Ag- u и кремния на температуру эвтектоида и перитектики в системе Fe—С. Надежность результата зависит от точности, с которой определены коэффициенты активности, при этом на основе полуколичественной оценки можно получить достаточно приемлемые предсказания. [c.299]

Таблица 1У-2. Значения коэффициента фазового равновесия 10"2 Шрх при растворении различных газов в воде [5]

В тех случах, когда растворенные в воде соли, например, силикат и алюминат натрия, сильно гидролизуются, образуя слабые кислоты, видимый коэффициент распределения, т. е. отношение суммарных концентраций Si или А1 в воде и паре сильно зависит от pH водного раствора. К сожалению, отсутствие данных означении Кд при высоких температурах не позволяет надежно подсчитать истинную концентрацию молекул кремнекислоты в воде и определить действительный коэффициент фазового равновесия слабой кислоты. [c.161]

Уравнения (2.1) и (2.2) отражают баланс растворенного вещества вне и внутри капли. Начальное условие (2.3) соответствует начальному скачку концентрации на поверхности капли. Равенства (2.4) отвечают условиям асимптотического сращивания распределений концентрации в диффузионных пограничных слоях вне и внутри капли с соответствующими невозмущенными полями концентрации вне пограничных слоев (в ядре потока, обтекающего каплю, и в ядре тороидального вихря внутри нее). Первое условие (2.5) представляет собой условие фазового равновесия на поверхности капли (закон Генри) с коэффициентом распределения а, зависящим от физических свойств жидкостей вне и внутри капли, а также от температуры второе условие (2.5) отражает непрерывность диффузионных потоков на поверхности капли. Условия (2.6) вытекают из симметрии задачи. [c.281]

Оцении количественные связи между этими двумя лотокани газов. Во-первых, отношение объема выделенного углекислого гааа к объему потребленного кислорода (дыхательный коэффициент) для большинства сточных вод в активных илов меньше единицы. Во-вторых, объемные коэффициенты массопередачи для кислорода и углекислого газа близка друг к другу. В-третьих, константа фазового равновесия углекислого газа почти в 30 раз меньше кислородной. В-четвертых, углекислый газ не только присутствует в иловой смеси в растворенном состояний, но и вступает с водой в химическое взаимодействие. [c.30]

Вследствие растворения окислов азота в кислоте происходит снижение парциального давления их над тарелкой, что, в конечном счете, завышает значение коэффициента С при его экспериментальном определении. В этом случае коэффициент С отражает не только степень достижения химического равновесия между окислами азота и кислотой, но и степень достижения физического (фазового) равновесия между жидкой и газовой фазами. Так как оба указанных процесса идут параллельно и связаны друг с другом, то для более правильного описания процесса абсорбции окислов азота их нельзя рассматривать изолированно. Оба процесса можно связать посредством уравнения [c.179]

N1 — мольная доля одного из растворителей в смеси. Аддитивная зависимость наблюдается, если при растворении вещества в смеси не происходит никаких новых процессов по сравнению с теми, которые протекают в каждом растворителе в отдельности. Исходя из этих данных, для нас представляло большой интерес разработать метод идентификации сложных многокомпонентных смесей, состоящих из летучих кислородсодержаш,их соединений, с использованием фазовых равновесий в системе смешанных растворителей. Преимущества смеси растворителей из двух или трех компонентов заключаются в следующем [3] 1) не для всех соединений в чистых растворителях, вследствие их малой или неограниченной растворимости, можно определить константы распределения с достаточной степенью точности 2) так называемые О—Н-смеси растворителей (т, е, смеси гликоль—углеводород) способствуют растворению соединений, содержащих высокополярные группы, в то время как Н -компонент понижает вязкость гликолей и облегчает растворение алифатически.к и ароматических соединений. Для идентификации вещества были использованы величины абсолютного коэффициента распределения, которые находят путем опреде- [c.93]

НО определить из фазовой диаграммы. Ее обычно обозначают ко и называют равновесным коэффициентом распределения [87]. Если солидус и ликвидус нелинейны, то ко будет зависеть от концентрации. Поскольку С всегда меньше С , то ко меньше единицы. На рис. 6, б представлена равновесная фазовая диаграмма для системы, в которой загрязнение (растворенное вещество) увеличивает точку плавления растворителя. В этом случае твердая фаза содержит большую концентрацию растворенного вещества по сравнению с жидкостью, с которой оно находится в равновесии, так что Ся/С больше единицы. [c.171]

Коэффициенты распределения и многие другие фазовые соотношения удобно представлять графически, в виде диаграмм состояния. Разумеется, диаграммы состояния и правило фаз применимы только к системам в состоянии равновесия. В данном разделе рассматриваются общие положения, касающиеся правила фаз и диаграмм состояния. Систему называют гомогенной, если все макроскопические части системы имеют одни и те же химические и физические свойства. Примерами могут служить кристаллическое твердое тело, жидкость, газ или смесь газов. В гетерогенной системе физические свойства и состав различны в разных макроскопических участках. Примеры гетерогенных систем — твердое вещество в равновесии со своим расплавом, насыщенный раствор в присутствии избытка растворенного вещества, две несмешивающиеся жидкости или жидкость в равновесии со своим паром. [c.68]

При повышенных температурах из-за роста давления пара воды резко увеличивается общее давление, что приводит к условиям, в которых газы нельзя считать идеальными, и следует учитывать влияние общего давления на коэффициент Г енри. Общие условия фазового равновесия -равенство химических потенциалов компонента 1 (вода) и компонента 2 (растворенный газ) приводит к уравнениям [c.143]

Здесь С1гр и С2ф — массообъемные концентрации растворенных компонентов на межфазной границе в первой и второй фазах, кг/м Н — константа фазового равновесия или коэффициент распределения. Аналогичное соотношение должно выполняться и для концентраций в объемах фаз [c.288]

Для выяснения воэможного влияния присутствия других примесей иа равновесный коэффициент распределения данной примеси между жидкой и паровой фазами было проведено исследование фазового равновесия растворов хлористого метилена, 1,1-дихлорэтана и четыреххлористого углерода в техническом хлороформе, полученном выделением хлороформенной фракции из смеси хлорметанов. Полученные данные подтвердили, что коэффициенты разделения не зависят от концентрации растворенного компонента, и что другие примеси, содержащиеся в техническом хлороформе, не оказывают заметного влияния на коэффициент разделения в отношении одной из примесей (см. табл. 1-3). Величины коэффициентов разделения позволяют оценить характер распределения примесей в продуктах рер тификацин хлорметанов (СНоС , СНС1з, СС ). Рассмотрим, [c.167]

Рэнджел [45, 46] определил константы фазового равновесия метана и пропана, растворенных в декане, и показал возможность хроматографического исследования растворимости веществ в летучих жидкостях, что было осуществлено в целом ряде работ, посвященных изучению фазового равновесия при повышенном давлении. На рис. 7 приведен график зависимости между коэффициентом распределения бутана (см. соотношение (1.15)) в системе гелий — додекан и давлением [47]. Хотя расчет проводился без введения поправок на неидеальность газовой фазы, данные находятся в хорошем соответствии с результатами статических измерений. Это, по-видимому, обусловлено тем, что давление в колонке не превышало 2,8 атм. [c.41]

В химической технологии используются избыточные термодинамические функции для широкого круга систем. Во многих случаях объем имеющихся в распоряжении экспериментальных данных для этого недостаточен. В работе 48] было положено начало часто практикуемого теперь вычисления избыточных значений на основании структурных инкрементов групп, получаемых для компонентов системы из газохроматографических измерений удерживания веществ для разных гомологических рядов. В работах [49, 50] дана система пяти уравнений, которая на той же экспериментальной основе позволяет осуществить вычисление избыточных функций для множества систем. В статье [51] обсуждается использование коэффициентов активности, определенных газохроматографическим методом, для моделирования экспериментально трудно осуществимых фазовых равновесий с комбинацией ип1Гас-модели и факторного анализа. Во многих работах изучались специальные взаимодействия между растворителем и растворенным веществом, в частности воздействие ориентационных (диполь — диполь) и индукционных (диполь— индуцированный диполь) сил на изменение термодинамических функций [19, 52—54]. Такие исследования не только способствуют лучшему пониманию сил взаимодействия, но и вносят существенный вклад в решение проблемы оптимального выбора газохроматографической разделительной системы. [c.340]

Повышение давления элюента вызывает уменьшение средних расстояний между молекулами, что ведет к возрастанию сил меж-молекулярного взаимодействия, определяющих растворяющую способность элюента по отношению к сорбату. Универсальным образом связь между давлением, природой и растворяющей способностью элюента, характеризуемой количеством растворенного сорбата в единице объема элюента, выражается уравнением состояния смеси элюент—сорбат. Знание уравнения состояния подвижной фазы позволяет, используя термодинамические закономерности, определить зависимость коэффициента распределения сорбата от давления и, следовательно, отразить влияние неидеаль-ности газовой фазы на фазовое равновесие в хроматографической системе. Однако в силу сложности и многообразия межмо-лекулярных взаимодействий в сжатых газах в настоящее время отсутствует универсальное уравнение состояния для реальных газов, а тем более для смесей реальных газов, справедливое и удобное для применения в широком диапазоне давлений. Наиболее подходящим из известных уравнений состояний реальных газов [10] для этой цели являются вириальное уравнение для области повышенных давлений и уравнение Ван-дер-Ваальса для области высоких давлений. [c.13]

Кунс [831 с учетом допущений, лежащих в основе вывода соотношения (1.54), получил обобщенное выражение для определения величин констант фазового равновесия в случае многокомпонентного элюента, все компоненты которого присутствуют в неподвижной жидкости в конечных концентрациях. Выражения для различных коэффициентов распределения при высоких давлениях элюента в сйстеме для случаев пренебрежимо малой и значительной растворимости его в неподвижной жидкости приведены в работе [231. Там же рассмотрены теоретические и экспериментальные аспекты определения термодинамических характеристик растворения веществ при повышенных давлениях в колонке. Кроме этого, в работах [23, 241 обсуждается определение растворимости элюента в неподвижной жидкости газохроматографическим методом. [c.40]

Исследованы фазовые равновесия в системе циклододе-каи—азот при температурах 65—200°С и давлениях до 130 атм. Растворн.мость азота в циклододекане увеличивается с возрастанием давления и температуры и подчиняется закону Генри. Вычислены коэффициенты Генри и теплота растворения. [c.35]

Изотерма сорбции определяет (при различных концентрациях) равновесное отношение доли сорбированного растворенного вещества к доле, оставшейся в подвижной фазе. Равновесие зависит от температуры в случае адсорбционно11 и ионообменной (или лигандообменной) хроматографии при повышении температуры равновесие обычно смещается в сторону подвижной фазы. Отношение равновесных концентраций вещества в неподвижной и подвижной фазах называют коэффициентом распределения К. Отношением количеств (а не концентраций) между двумя фазами определяется величтш к. В колоночной жидкостной хроматографии для обозначения этой величины использовали термин "коэффициент емкости", а в последнее время "фактор удерживания" к. Это важнейший параметр, от которого зависит степень удерживания. Величины Кик пропорциональны (коэффициентом пропорциональности является фазовое отношение). (См. более подробное обсуждение в разд. III, Б. 2.) [c.146]

Таким образом, величина молярной радиоактивности биологически активных соединений связана с разделением изотопов водорода при их растворении в палладии, что, как уже было показано выше, является многостадийным процессом. Есть несколько возможностей уменьшить негативные последствия этого явления. Один из них — применение катализаторов с низким (0,01-0,05%) содержанием палладия на носителе. В подобных катализаторах [35] изотопы водорода практически не растворяются, и гидридная форма отсутствует. С учётом коэффициента разделения протий-тритий при фазовом и адсорбционном равновесии на палладии, равном 2,5, молярная радиоактивность препаратов при замене одного атома галлоида на тритий должна достигать 0,94 ПБк/моль, что соответствует экспериментальным данным [36. Но на практике такие катализаторы оказались очень неустойчивыми к отравлению. Поэтому на один миллиграмм исходного соединения необходимо около одного грамма такого катализатора, что приводит к повышенному расходу [c.500]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология