Особые свойства жидкой воды

Здесь а — поверхностное натяжение жидкости, г — скрытая теплота испарения, — коэффициенты динамической и кинематической вязкости. Чем больше число тем эффективнее теплоноситель. Поскольку параметры, входящие в N , по-разному зависят от температуры, то функция N (7) имеет минимум, отвечающий наивыгоднейшему температурному диапазону работы термосифона. Однако эта величина не полностью характеризует теплоноситель и лишь отражает его свойства в жидком состоянии. По этому числу предпочтение следует отдать дистиллированной воде (ее скрытая теплота испарения велика 2400 кДж/кг). Однако при минусовых температурах вода замерзает. Для исключения замерзания составляется смесь воды со спиртом в процентном отношении. Аммиак обладает большим (сильно нарастающим с повышением температуры) избыточным давлением и плотностью паров теплоносителя в заданном температурном диапазоне, хотя уступает воде по значению скрытой теплоты испарения (ниже в 2 раза, чем у воды). Но аммиак токсичен, и требуется особая осторожность при заправке. Подходящим теплоносителем для термосифонов является и ацетон, но он в =5 раз уступает воде по параметру качества. [c.246]

Наличие неподеленных пар электронов у кислорода и смещение обобществленных электронных пар от атомов водорода к атому кислорода обусловливает образование водородных связей между кислородом и водородом. Водородные связи обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые ее аномальные свойства, в частности, высокие температуры плавления и парообразования, высокую диэлектрическую проницаемость, максимальную плотность при 4°С, а также особую структуру льда. В кристаллах льда молекула воды образует четыре водородные связи с соседними молекулами, что приводит к возникновению тетраэдрической кристаллической структуры. Расположение молекул в таком кристалле отличается от плотной упаковки молекул, в решетке много свободных мест, поэтому лед имеет относительно невысокую плотность. [c.83]

Формамид обладает необычной диэлектрической постоянной (110), существенно превосходящей диэлектрическую постоянную воды. Этот растворитель находится в жидком состоянии в удобной для работы области температур (2,5-193 °С) и имеет низкое давление паров при комнатной температуре. По вязкости он превосходит ДМФ (3,3 сП по сравнению с 0,80 сП для ДМФ). В отличие от ДМФ формамид лишь эпизодически применялся в качестве растворителя электролитов, причем область рабочих потенциалов в формамиде оказалась уже, чем в ДМФ. Более высокая диэлектрическая постоянная вообще не дает особых преимуществ формамиду перед ДМФ, так как диэлектрическая постоянная последнего также достаточно велика, чтобы обеспечить адекватную проводимость растворов. В основном с помощью формамида можно варьировать условия опыта путем изменения определенных свойств растворителя. Формамид - хороший растворитель для различных неорганических соединений, включая хлориды, нитраты и сульфаты ряда переходных и щелочноземельных металлов. Подобно воде, формамид растворяет более полярные органические соединения и смешивается с водой он очень гигроскопичен и легко гидролизуется с образованием уксусной кислоты и аммиака. Формамид использовался и качестве растворителя при полярографии на КРЭ некоторых переходных элементов и ряда органических соединений. [c.21]

З.З.1. Особые свойства жидкой воды [c.36]

Таким образом, особенность структуры жидкой воды проявляется в пространственной сетке водородных связей и наличии в ней пустот, которые могут заполняться молекулами. В связи с этим жидкая вода проявляет особые свойства по сравнению с темн, которые следовало бы ожидать от характера изменений их в ряду сходных соединений Н2О, [c.137]

Особое место среди простых веществ УПТА-группы занимает гелий. Во-первых, это наиболее трудно сжижаемый газ во-вторых, это единственный элемент, для которого твердое состояние достигается только при повышенном давлении (около 25 10 Па), в-третьих, в жидком состоянии гелий обладает особыми свойствами. Вплоть до температуры 2,172 К гелий — это бесцветная, прозрачная, легкая жидкость Не-1 (примерно в 10 раз легче воды). При отмеченной температуре наблюдается так называемый фазовый переход П рода (не сопровождаемый тепловым эффектом) и вплоть до сколь угодно низких температур, приближающихся к абсолютному нулю, гелий существует в виде жидкого Не-П. Эта жидкость с особыми и уникальными свойствами она практически не обладает вязкостью (сверхтекучесть), имеет колоссальную теплопроводность (в 3-10 раз больше гелия-1), а также проявляет ряд других аномальных эффектов. Эти явления связаны с тем, что при температуре 1—2 К длина волны де Бройля для атома гелия сравнима со средним межатомным расстоянием (т. е. объясняются с позиций квантовой механики). Поэтому сверхтекучий Не-П называют квантовой жидкостью. Из-за сверхтекучести гелий можно перевести в твердое состояние только под большим давлением. Существует глубокая аналогия между сверхтекучестью гелия-П и сверхпроводимостью металлов. При низких температурах свободные электроны в металлах также ведут себя как электронная квантовая жидкость . [c.391]

Своеобразные свойства воды объясняются ее особой молекулярной структурой. Простая формула — Н2О — не выявляет нелинейной, асимметричной структуры ее молекулы, которую можно рассматривать как тетраэдр с атомом кислорода в центре и с двумя ядрами водорода и двумя парами электронов по углам. Полярная природа молекулы объясняет ее сильную тенденцию к образованию водородных связей и созданию структуры жидкой воды. В воде диссоциируют соли, кислоты и основания. Гидратные оболочки уменьшают притяжение ионов с противоположным зарядом. При любом изучении поведения бурового раствора главными объектами исследований являются реакции между поверхностями глинистых частиц и воды, а также влияние электролитов, растворенных в воде, на взаимо-, действие глины и воды. [c.446]

Повышенные растворяющие свойства воды, находящейся в особом состоянии, можно рассматривать как один из существенных факторов, способствующих началу перемещения углеводородов в виде молекулярных растворов. При перемещении в породу с более крупными порами эти особые свойства воды будут теряться, она все больше будет насыщаться различными солями, а растворенные углеводороды будут из нее выделяться и обособляться в отдельную фазу. Этот этап начала перемещения углеводородов и вьщеления в свободную фазу в первую очередь касается наиболее подвижных жидких компонентов и газа. При переходе в породу-коллектор молекулярный раствор приобретет иной облик и образует вместе с водой эмульсию. [c.206]

Две последние группы соединений в табл. 17 демонстрируют аналогичный характер изменений в свойствах неорганических молекул. Картина получается та же, что и для органических соединений. Особый интерес имеют данные для воды, поскольку они показывают, что в воде имеет место относительно плотная упаковка молекул. Это утверждение находится в противоречии с распространенным представлением о рыхлой структуре льда. Следует, однако, сделать два существенных уточнения. Во-первых, лед имеет структуру, рыхлую по сравнению с таковой для жидкой воды, но все же плотную по отношению к структурам неассоциированных веществ. Во-вторых, необычное уменьшение плотности при замерзании воды вводит в заблуждение. Это уникальное свойство воды существует в действительности лишь при низких (обычных) давлениях, когда образуется лед 1. При повышенных давлениях возникают формы льда, плотность которых превосходит плотность воды при тех же условиях [1746, 544, стр. 395—398). [c.53]

Е. Расположение воды в монослое таково, что белок нри этом уровне гидратации хорошо проницаем по отношению к объемной воде. В связи с этим не наблюдается никаких изменений термических свойств при повышении степени гидратации до значения более чем 0,4 г воды/г белка. Измерение теплоемкости— чувствительный тест на водородные связи и поэтому позволяет обнаружить изменения, возникающие под влиянием водной оболочки или в результате воздействия на нее. Особое локальное расположение воды, о существовании которого сделано предположение выше (пн. Д), должно быть характерным и для жидкой воды. Вот почему не должно вызывать удивления то обстоятельство, что в некоторых случаях расположение воды в монослое можно установить с помощью рентгенографического метода и все же вода будет обладать свойствами объемной воды. [c.134]

На особые свойства воды влияет и то, что наряду с ассоциированными и неассоциированными молекулами в жидкой воде всегда присутствуют ионы Н3О+ и ОН-. Так, при 18° С количество диссоциированных молекул составляет 0,785-10- моль/л, а ионное [c.10]

Хотя исследования свойств водных растворов неэлектролитов ведутся очень давно (достаточно вспомнить работы Д. И. Менделеева), но примерно с 60-х гг. в этой области начался настоящий бум . Причин этому несколько. Во-первых, вода и водные растворы чрезвычайно интересны как объекты изучения для теории растворов и физики жидкого состояния. Во-вторых, развитие молекулярной биологии привело к признанию особой роли воды в живых организмах и, как следствие, вызвало огромный интерес к изучению строения и свойств самой воды, а также влияния добавок различных веществ на эти свойства. Поскольку сами биологические объекты, как правило, очень сложны, то щирокое распространение получил метод исследования растворов сравнительно простых органических веществ, которые моделируют отдельные функциональные группы и связи биологических молекул. Развитие же новых методов исследования растворов, а также создание и производство точных и высокопроизводительных приборов привело к чрезвычайно быстрому накоплению опытных данных. [c.4]

В качестве примера на рис. 6.1 приведена фазовая диаграмма воды. Области, находящиеся между кривыми, являются однофазными областями (С = 2). Кривые соответствуют условиям равновесия между двумя фазами (С = 1). Кривая ОС отражает равновесие процесса кипения. Кривая кипения оканчивается точкой С, которая называется критической. При температуре выше этой точки невозможно получить жидкую воду ни при каком давлении. Вода при температурах выше критической и давлении, выше критического, переходит в особое состояние, называемое сверхкритическим (СК). Свойства веществ в этом состоянии находятся между свойствами газа и жидкости. Например, вещества в сверхкритическом состоянии имеют очень низкую вязкость, высокие диффузионную активность и способность растворять многие вещества в твердом, жидком или газообразном видах. Критическая температура для воды, например, 647 К, для СОг — 304 К. Критическое давление для воды 21,8 МПа, для СОг —7,3 МПа. [c.154]

Изменение структуры жидких растворов с изменением состава для системы в целом рассмотрено на примере водных растворов электролитов [10]. Установлено, что структура разбавленных водных растворов электролитов в ряде случаев определяется структурой воды, концентрированных (если соль образует кристаллогидраты) — структурой соответствующих кристаллогидратов. В переходной области при некоторых температурах и концентрациях в растворе одновременно присутствуют ближняя упорядоченность воды и ближняя упорядоченность кристаллогидрата. Для понимания этих результатов существенно, что структурные особенности растворов определяются не столько взаимодействиями между частицами, распространяющимися на сравнительно большие расстояния, сколько взаимодействиями, пусть слабыми, но быстро убывающими с расстоянием. Изучение связи структурных особенностей растворов со взаимодействием их частиц проводится в Киеве Голиком и его сотрудниками. При этом особое внимание уделяется структурно-чувствительным свойствам растворов и, в частности, вязкости [18]. [c.214]

Последние годы характеризуются значительным оживлением работ в области создания новых адсорбционных процессов глубокой осушки, очистки, разделения газов и жидкостей и внедрения этих процессов в промышленность. В зависимости от назначения меняются масштабы установок от миниатюрных патронов до комплексов, вмещающих десятки тонн адсорбентов. Адсорбционный способ приобретает особое значение для решения проблемы защиты окружающей среды от вредных продуктов, образующихся при эксплуатации промышленных предприятий. Только адсорбенты обеспечивают практически полное улавливание примесей. Без преувеличения можно сказать, что ассортимент адсорбентов, изготовляемых предприятиями химической промышленности, позволяет решить, по крайней мере, 75% всех задач газоочистки. Не менее эффективны адсорбенты при очистке воды и иных жидких сред. Расчет адсорбционной аппаратуры однотипен, теоретические основы инженерного расчета сформулированы, свойства каждого адсорбента тщательно изучены в этих условиях вполне допустимо проектирование адсорбционных установок без промежуточной стадии испытаний на пилотных установках. [c.19]

Для выяснений той роли, которую вода играет в нашем природном окружении, важно знать ее физические свойства в твердом, жидком и газообразном состояниях. Поэтому полезно начать с напоминания о некоторых особых свойствах воды, описанных в предыдущих главах. Для вещества с такой небольшой молекулярной массой вода обладает необычно высокими температурами плавления и кипения (см. разд. 11.5, ч. 1). Метан СН , имеющий приблизительно такую же молекулярную массу, как и вода, кипит при 89 К, в то время как вода кипит при 373 К. Вода обладает необьино высокой удельной теплоемкостью, равной 4,184 Дж/(г град). Удельная теплоемкость большинства простых органических жидкостей составляет лишь приблизительно половину указанной величины. Это означает, что при поглощении определенного количества теплоты температура воды повышается на меньшую величину, чем у многих других жидкостей. Теплота испарения воды тоже необычно высока, т.е. для испарения одного грамма воды требуется больше теплоты, чем для испарения [c.143]

В понятие физическая стабильность входит в первую очередь склонность к изменениям свойств топлив при их частичном испарении. Физическая стабильность характеризует также способность топлива не расслаиваться и не образовывать осадков при смещении в процессах транспортирования и хранения. Это свойство приобретает особое значение в настоящее время при использовании спиртов в качестве компонентов топлив. Попадание воды, а иногда и небольшое снижение температуры могут вызвать расслоение спирто-топливных смесей. Появление двух жидких несмешивающихся фаз ведет к нарушению нормальной работы двигателя. Изменение физической стабильности топлива может произойти с выпадением второй фазы в виде твердого осадка. Такие явления имеют место при смешении некоторых видов тяжелых топлив из различных нефтей, при снижении растворимости или разложении присадок, присутствующих в [c.56]

Ряд исследователей попытались объяснить особые свойства жидкой воды на основе широко известиого явления ассоциации, т. е. образования из некоторого числа мономерных молекул НгО более крупных частиц (НгО) и. Таким образом, вода должна представлять собой смесь ассоциатов разного состава типа (НгО)г, (НгО)з,. .(НгО)8. Первая количественно ра1зработанная Эйкеном теория ассоциации [56] пред- [c.54]

Приповерхностные зоны материнской и дочерней фаз характеризуются особыми свойствами [19—24]. Протяженность таких зон зависит от природы компонентов системы. Если в кристаллах или жидкости имеются свободные носители зарядов, то они часто локализуются в непосредственной близи от границы раздела фаз. Носители же компенсирующего заряда располагаются в приповерхностных зонах диффузно на расстоянии, соизмеримом с дебаевским радиусом экранирования, который меняется от 10 до 10 А при переходе от кристаллизантов металлов к диэлектрикам [18—20]. Неравномерное распределение носителей заряда приводит к электрической и механической поляризации приповерхностной зоны, что должно сказаться и на распределении примеси. Если в системе нет свободных зарядов или невозможна их локализация на границе раздела фаз, то протяженность приповерхностной зоны жидкой фазы зависит от дипольного момента ее молекул и поляризующего действия кристаллов. Эта зона обнаружена, например, на поверхности стеклянных и металЯических пластин, смоченных водой [21]. Особыми свойствами отличается вода между кристаллами в концентрированных суспензиях, что проявляется в отклонении их поведения от закона Дарси [22] и в замедленной диффузии ионов в растворах между кристаллами таких суспензий [23]. Протяженность слоя воды, обладающего особыми свойствами, точно не установлена, однако [c.61]

Водород — составная часть воды, своеобразной жизненной среды с молекулами, составленными из двух кайносимметриков, а потому особо устойчивыми термодинамически воды, имеюш,ей в своих молекулах значительный дипольный момент, содействующий образованию межмолекулярных связей, которым способствует и сетка водородных связей, устанавливающихся в тетраэдрически (симметрия р ) структурированной жидкой воде, а также имеющих большое значение для структурирования белков и нуклеиновых кислот. Особенно важными свойствами, порождающими электролитическую диссоциацию и многие другие важные для жизни явления, обладает вода в узком интервале температур от 0° С до примерно 60—100° С, т. е. в области, удобной для эволюции жизни с сохранением наследственности и тонкой психической информации (память). В условиях получения землей солнечной энергии и охлаждения земной поверхности путем излучения инфракрасных квант в мировое пространство вода легко конденсируется, образуя океан, чему помогает межмолекулярное притяжение дипольных молекул НаО друг к другу. [c.356]

Исследователи — физико-химики используют черные углеводородные пленки для изучения устойчивости и других свойств эмульсий, так как модельные пленки отражают практически все свойства жидких слоев, разделяюш их капельки воды в устойчивых обратных эмульсиях, широко распространенных в химической технологии. С позиций молекулярной физики черные углеводородные пленки представляют самостоятельный интерес как удобный инструмент для экспериментальной проверки и дальнейшего развития теорий дальнодействующего молекулярного взаимодействия в тонких слоях жидкостей и как модель жидкокристаллического состояния вещества (смектической фазы). Как модель основного структурного элемента клеточных мембран (бимолекулярного липидного слоя) черные углеводородные пленки приобрели огромную популярность при исследовании разнообразных биофизических и биохимических процесов, протекающих в биологических мембранах и в особенности при изучении индуцированного ионного транспорта. В качестве самостоятельной перспективной области исследования черных углеводородных пленок намечается направление, связанное с возможностью использования пленок и толстых слоев жидкостей, содержащих мембраноактивные ком-плексоны, для создания особого класса ионоселективных электродов. [c.3]

В отличие от утверждения авторов, понятие. поверхностная активность имеет совершенно строгий смысл и определяется как способность данного веш[ества понижать поверхностное натяжение на той или иной жидкой или твердой поверхности раздела в результате его положительной адсорбции на этой поверхности. Поэтому терминологически неправильно относить к поверхностноактивным веществам, как это неявно делают авторы, только те соединения, которые адсорбируются на границах раздела жидкость—воздух или жидкость — жидкость. Кроме мыл (в широком смысле слова, т. е. солей органических кислот и синтетических моющих средств), образующих в воде полукол-лоидные, мицеллярные растворы, о которых почти исключительно идет речь в данной книге, к поверхностноактивным веществам относятся также типичные защитные коллоиды (белки, углеводы, липоиды и др.) и молекулярно-растворимые в воде или в неводных средах соединения (органические кислоты, спирты и т. д.). Во многих случаях поверхностная активность этих веществ является необходимым, но недостаточным условием для получения того или иного технологического эффекта, который в конечном счете может быть вызван лишь вторичными процессами изменения образовавшихся адсорбционных слоев. В частности, это полностью приложимо к явлениям гидрофоби-зации тканей при водонепроницаемой пропитке специальными поверхностноактивными веществами (см. гл. VI, стр. 17С). Поэтому адсорбционные пленки этих веществ нельзя отождествлять по механизму образования со слоем краски на твердой поверхности. Точно так же многие соединения, будучи сильно поверхностноактивными, тем не менее не являются эмульгаторами или пенообразователями, так как эмульгирующая и пенообразующая способность обусловлена особыми свойствами адсорбционных слоев (их механической прочностью). С другой стороны, по этой причине эффективными эмульгаторами или пенообразователями могут быть вещества, обладающие относительно слабой поверхностной активностью. — Прим. ред. [c.13]

Изучение воды в сорбированном состоянии представляет большой интерес. Например, предполагается, что значительная часть воды, содержащаяся в тканях живых организмов, сорбционно структурирована белком и может во многом отличаться по своим свойствам от воды или льда в обычном состоянии [1, 2]. Об особых диэлектрических свойствах связанной воды еще Маринеско [3] сделал предположение, что ее диполи в поле поверхности адсорбента фиксируются, и ее диэлектрическая проницаемость снижается до значения, обусловленного электронной поляризацией, т. е. до величины, близкой квадрату показателя преломления. Из многочисленных работ по адсорбции воды и некоторых других веществ известно, что в образовании сорбционной структуры первостепенную роль играет водородная связь. По этой же причине молекулам воды вообще свойственна широко известная ассоциация, которая у жидкой воды ограничена ближним порядком, а у льда распространяется на весь объем кристалла [4, 5]. [c.235]

Связанная вода обладает особыми свойствами большей плотностью пониженной температурой замерзания (до —15 С и ниже) потерей растворяющей способности и т. д. Связанная вода студней и гелей играет большую роль в нашей жизни, ибо присутствие ее в почве, растениях, во всех живых организмах обеспечивает морозоустойчивость, поддерживает водные запасы , определяет морфологические структуры клеток и тканей. В человеческом организме доля связанной воды составляет у младенца 70%, снилоясь к старости до 40 %. Если ...вода — это арена, на которой разыгрывается действие жизни... , то связанной воде на этой арене представляется особая, почти самостоятельная роль. В настоящее время развиваются представления о существовании жидкокристаллических фаз и возможности разделения различных форм водных растворов на две жидкие фазы (расслоение, коацервация) как основе многих жизненно важных процессов. [c.302]

Проблемы описания свойств воды на основе водородных связей. В некоторых случаях особое внимапие должно быть уделено описанию свойств воды на основе водородных связей. Тенденция к рассмотрению водородной связп как полного аналога ковалентной химической связи может ввести в заблуждение. Напри.мер, в пунктах 3.6.1, 3.6.3. и 4,3.1 мы отмечали, что в отличие от энергии типичной химической связи при комнатной температуре энергия водородной связи сильно зависит от окружения. Рассмотрим теперь связанный с этим вопрос о значении термина разрыв , прн.меняемого к водородным связям в жидкой воде. Хотя это рассмотрение в значительной степени является предметом семантики, оно может частично объяснить широкий разброс в расчетах доли разорванных водородны.х связей в воде (с.м. рис. 4.11) и внести некоторую ясность в процесс. молекулярной переориентации в жидкости. [c.250]

Изменения оптических свойств постепенно обезвоживаемого геля кремнекислоты исследовал в своих классических опытах ван Беммелен. Когда гель содержит от 1,5 до 3,0 молекул воды (это количество меняется в соответствии с особыми свойствами геля) начинается внезапное изменение, при котором первоначально прозрачный гель становится мутным (точка опалесценции) и, наконец, белым, как мел. При самом низком содержании воды, около 0,5 молекулы на (1 молекулу SIO2 (2- 13 вес. % воды), гель кремнекислоты. становится похожим на естественный опал. Он прозрачен и при температуре жидкого воздуха не изменяет-ся . Необыкновенное затвердение, или твердость ,, которую гели могут приобрести при обезвоживании, особенно поражает в осадочных кремнистых породах, например в кремнях с опаловым цементом. Затвердение искусственных пород, например растворов портланд-цемента и бетонов, по существу не что иное, как. результат дегидратации гидрогелей (см. D. III, 103 и ниже). [c.286]

Среди водородных- соединений неметаллов V группы аммиак занш- мает такое же особое положение, как вода среди халкогеноводародов. и плавиковая кислота среди галогеноводородов. Аммиак по своим физическим свойствам во многом сходен с водой. Молекула аммиака — это резко выраженный диполь, поэтому аммиак легко сжижается. Жидкий аммиак — легкоподвижная, сильно преломляющая свет жидкость с точкой кипения — 33,4°. Скрытая теплота испарения жидкого аммиака выше, чем у других жидкостей, за исключением воды. Поэтому аммиак применяется в холодильных установках. Его диэлектрическая константа равна 22, и жидкий аммиак, подобно воде, хороший растворитель для многих веществ, в том числе и для многих солей. [c.313]

Книга состоит из шести глав. В гл. I кратко рассмотрено современное состояние термодинамического исследования жидкой воды. Гл. П и П1 посвящены детальному обсуждению свойств предельно разбавленных водных растворов неполярных и полярных молекул. Эти данные особенно важны для теоретического изучения взаимодействия воды с неэлектролитами. Обширный числовой материал выделен в Приложения. В гл. IV дается общая характеристика состояния экспериментальных исследований различных термодинамических свойств водных растворов неэлектролитов, а в гл. V непосредственно обсуждается концентрационная и температурная зависимость термодинамических функций бинарных систем. Особое внимание при этом уделено энтальпиям смешения — важнейшим энергетическим характеристикам образования раствора, исследованием которых много занимались авторы. Наконец, в главе VI кратко рассматриваются вопросы влияния строения и свойств воды и водно-органических смесей на характеристики протекающих в них реакций Гл. I—III, VI и раздел V. 5 написаны М. Ю. Пано-вымГ им же составлены Приложения гл. IV. V написаны В. П. Белоусовым. [c.4]

Нефть — более тяжелая жидкость, чем конденсат, и содержит значительно больше масел, парафинов и других высокомолекулярных соединений. Многие нефти более чем на 99 % состоят из углеводородов, наиболее широко из которых представлены углеводороды парафинового и нафтенового рядов. В нефтях также имеются в небольших количествах другие классы органических соединений — кислородные, сернистые, асфальтосмолистые и др. Большинство сернистых и кислородсодержащих соединений являются поверхностно-активными соединениями. Они агрессивны по отношению к металлу и вызывают сильную коррозию. Обычной примесью в нефти является пластовая минерализованная вода, которая вызывает значительные осложнения при сборе и транспорте нефти. Отрицательное качество пластовой воды — ее способность образовывать водо-нефтяпые эмульсии, которые осложняют движение нефтяных систем по трубопроводам (скопление воды в изгибах и замерзание, приводящее к разрыву трубопроводов), а также подготовку и переработку нефти. Поверхностно-активные вещества способствуют образованию эмульсий и поэтому называются эмульгаторами. Присутствие в нефти поверхностно-активных веществ облегчает образование эмульсий и повышает их устойчивость (свойство сохранять эмульсию в течение длите.тьного времени). В нефти содержатся также низкомолекулярные компоненты, которыми особо богата легкая нефть. Эти компоненты могут находиться как в жидкой, так и в газовой фазах. Изменение давления и температуры в процессе движения нефти по цепочке пласт — скважина — система сбора и подготовки — магистральный трубопровод приводит к интенсивному выделению из нефти легких компонент, в результате чего повышается газовый фактор (объем газа в единице объема нефтяной смеси, м /м ). Наличие свободного газа в нефти (нефтяной газ) также вызывает осложнения при добыче, сборе, подготовке и транспортировке нефти. Иногда наблюдается прорыв газа в продуктивные скважины из газовой шапки пласта или из газосодержащих горизонтов, что приводит к увеличению газового фактора добываемой нефти. [c.9]

Ионный обмен. К сорбционным процессам можно отнести ионный обмен. Он представляет собой сложный некаталитический диффузионный процесс между твердым веществом и жидкостью, проходящий в несколько стадий. Этот процесс разделения жидких смесей применяется в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности (в частности, для опреснения морской воды). Целью ионного обмена является разделение компонентов, находящихся в растворе, с помощью твердых веществ, обладающих особым свойством обменивать содержащиеся в них ионы на ионы, присутствующие в растворе. Такие твердые вещества носят название ионитов или ионооб-менников. [c.386]

Обнаруженные на ранних стадиях исследования примеры отравления относятся главным образом к активности платины в реакции окисления п сходных реакциях (превращение двуокиси серы в трехокись, реакция образования воды из гремучего газа, разложение перекиси водорода), но основное применение эта группа металлов находит, пожалуй, в реакциях гидрирования. Действительно, большинство из современных работ по отравлению было проведено в связи с эти.м типом реакци11. Металлы вертикальной группы никель, палладий и платина, особенно важны благодаря их высокой общей активности и вследствие широкого применения их как для гидрирования, так и для дегидрирования. Меньшая активность кобальта и особенно меди сообщает этим элементам особые свойства, которые иногда полезны. Так, наиболее мягкое действие меди как катализатора гидрирования часто допускает выделение промежуточных продуктов, а применение меди вместо никеля для дегидрирования при высоких температурах обычно приводит к меньшему образованию продуктов разложения далее, кобальт (подобно никелю и, в меньшей степени, железу) является эффективным катализатором в специальном случае синтеза жидких углеводородов путем конденсационной гидрогенизации окиси углерода по методу Фишера—Тропша. Основное использование железо находит, однако, в синтезе аммиака, представляющем реакцию, близкую к гидрированию. Все эти процессы очень чувствительны к отравлению. Серебро и золото имеют незначительную активность для обычного гидрирования и поэтому в табл. 1 поставлены в скобки однако они использовались как эффективные катализаторы в особом случае восстановления нитробензола водородом до анилина [1], при окислительном дегидрировании метилового спирта до формальдегида. Вместо серебра можно использовать медь. [c.101]

В заключение можно сказать, что существует несколько теорий структуры воды, при помощи которых исследователи пытаются объяснить ее свойства. В одних, как и в других теориях о жидкостях, признается наличие в воде ближнего порядка аналогично наблюдаемому в твердом состоянии и отсутствие дальнего порядка в других вода рассматривается как квазикристаллическая, квазитвердая система с особыми свойствами, в которой жидкая молекула имеет те же связи, что и другие молекулы в третьих допускается существование в воде по крайней мере двух структурных, единиц, например мономерных молекул, агрегатов и щ). [c.27]

На основе полиэтиленгликолей производят ряд растворимых и пе растворимых в воде смазок, обладающих особыми свойствами. Так, например, в США они выпускаются на рынок под названиями укон и престон [156]. Эти вещества применяют в качестве смазок для прессов и компрессоров, жидких теплоносителей, высокотемпературных смазок для машин стекольной промышленности, низкотемпературных смазок для подшипников и электромоторов, в качестве разрушителей пены, эмульсий, для кожевенной промышленности и т. д. Они не вызывают набухание резины и обладают исключительно хорошим индексом вязкости, их точка затвердевания пиже, чем у углеводородных смазочных масел равной вязкости [c.412]

Нефть представляет в этом случае исключение. В одну и ту же цистерну могут попадать нефти различного происхождения и свойств, и если, например, при большой вязкости их уд. веса будут близки, то перемешивания п и сливании не произойдет, и нефть будет иметь в различных местах цистерны различный состав. В случае мазута, например, неоднократно наблюдалось, что слой воды под мазутом не везде одинаковой толпщны, что следует объяснять плохим смешиванием (в горизонтальном протяжении) разновесных сортов его. В случаях густых нефтей точно так же диффузия может происходить очень медленно. С другой стороны иопарение поверхностных слоев нефти также способно изменить состав ее отдельных слоев. Наконец, надо еще отметить постоянное присутствие в нефтях воды, скорость отстаивания -которой на дне цистерны зависит от целопа ряда факторов. Все эти обстоятельства позволяют априорно считать запас нефти в цистерне неоднородным по всей м асс ее и шнуявадают прибегать к особым, приемам для взятия средней про 4. Для эТого смешивают равные объемы нефти, взятые из разных глубин лдстерны. Число таких проб должно находиться в соответствии с характером продукта для вязких правильнее брать больше отдельных проб, чем для жидких. Проба берется особым ливером, укрепленным на длинной деревянной штанге. [c.17]

Хотя водородные связи слабее ковалентных и ионных, они значительно прочнее вандерваальсовых связей и обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые аномальные свойства воды, в частности высокие температуры плавления и парообразования, высокую диэлектрическую проницаемость, максимальную плотность при 4 °С, а также особую структуру льда. В кристаллах льда молекула воды образует четыре водородные связи с соседними молекулами воды (за счет двух неподеленных электронных пар у кислорода и двух протонов), что обусловливает возникновение тетраэдрической кристаллической структуры льда. Расположение молекул в таком крис-. талле отличается от плотной упаковки молекул, в решетке много свободных мест, поэтому лед имеет относительно невысокую плотность. При высоких давлениях (выше 200 МПа) обеспечивается более плотная укладка молекул воды и возникает еще несколько кристаллических модификаций льда. При плавлении происходит частичное разрушение структуры льда и сближение молекул, поэтому плотность воды возрастает. В то же время повышение температуры усиливает движение молекул, которое снижает плотность вещества. При температуре выше 4 °С последний эффект начинает превалировать и плотность воды понижается. [c.372]

За последние годы достигнуты определенные успехи в синтезе особо специфичных ионитов, в структуре которых содержатся функциональные группы комплексообразователей или оса-дителей, а также жидких ионитов, представляющих собой растворы электролитов в органическом растворителе. Так, растворы аминов с достаточно длинной цепью (обычно 18—27 атомов С) в хлороформе, бензоле, нитробензоле и других органических растворителях обладают анионообменными свойствами. Кислоты, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях, не смешивающихся с водой, могут быть исходным материалом для изготовления жидких катионитов. Пример тому —сложные диалкиловые эфиры фосфорной кислоты и мо-ноалкиловые эфиры алканфосфоновых кислот (с общим числом атомов С 10—17). [c.670]

В 1954 г. [132] были проведены измерения растворимости кварца, тридимита, кристобалита и кварцевого стекла как в жидкой, так и в паровой фазах воды вплоть до давления 480 бар и температуры 470°С. Повышение растворимости кварца с увеличением давления и температуры вплоть до 600°С, отмечено в работах [30, 133]. Изучение растворимости кварца в воде и в солевых и щелочных растворах в условиях вплоть до 900°С и 6 килобар [134] показало, что растворимость лишь немного понижалась в присутствии соли, но прямо пропорционально увеличивалась при добавлении основания. В трех статьях Китахары [135] описывается растворимость кварца в гидротермальных условиях, причем особое внимание обращено на сверхкритические условия вплоть до 500°С и 900 бар. Теплота растворения кварца, подсчитанная из данных по его растворимости, оказалась равной 7,8 ккал/моль. В 1965 г. был опубликован обзор [30] по растворимости кремнезема в воде и в ее парах, в котором собраны данные, полученные на основании более чем 1000 экспериментов, выполненных при температурах до 650°С и давлениях до 300 кг/см . Это позволило построить полную диаграмму растворимости. В подтверждение более ранних работ показано, что растворимость кремнезема повышается с возрастанием плотности воды или ее пара, достигая максимума, вблизи критической точки. Термодинамические свойства и растворимость кварца вплоть до температуры 600°С и давления 5 кбар обобщены Хегелсоном [136]. [c.52]

Для подачи жидких веществ в реакционное устройство используют насосы. На опытных установках насосы высокого давления по конструкции мало чем отличаются от дожимающих компрессоров с. в. д. Характерной особенностью таких насосов является то, что они одноцилиндровые (сжатие происходит в одну ступень), во всасывающей линии они не требуют избыточного давления, а давление нагнетания может меняться в широком диапазоне, которое ограничивается возможностями материала, из которого изготовлены насос и кривошипно-шатунный механизм. Изменение подачи насосов в основном производится за счет кривошипно-шатунного механизма. Эти конструкции хорошо отработаны, и изменение подачи производится с достаточной для процессов точностью во время работы насосов вручную или дистанционно, с помощью пневмоклапана. Все эти конструкции осуществляют изменение подачи насосов За счет изменения длины хода плунжера. Подача насоса может быть изменена также за счет изменения числа оборотов мотора, его заменой, или с помощью дополнительной электросхемы, включающей специальные машины. В некоторых случаях изменение подачи производится путем замены цилиндра с плунжером другого диаметра. На опытных установках наибольшее распространение Получило регулирование подачи за счет изменения хода плунжера с помощью механизма движения или за счет изменения диаметра плунжера. Поскольку сырье, применяемое на установках 1 идро1-енизации, имеет самые различные свойства, цилиндры насосов снабжаются рубашками, в которые подается любой теплоноситель. Практически это бывает либо водопроводная вода, либо насыщенный пар различного давления. Насосы с. в. д. изготавливают, как правило, без рубашек, что создает определенные трудности с нагревом или с охлаждением цилиндровой группы. Обыкновенно для этого на поверхности цилиндра наматывают алюминиевые трубки, в которые пропускается жидкость необходимой температуры. Следует обратить особое внимание на изменение физических свойств новых реагентов в пределах применяемых давлений. При отсутствии таких данных в литературе следует провести исследование их на установке, ибо возможны случаи, когда новое вещество при повышении давления кристаллизовалось или полимеризовалось и забивало клапаны и трубопроводы. [c.36]

Водные растворы электролитов обладают целым рядом особых, уникальных свойств, выделяющих их из общего ряда жидких растворов. Основной причиной этого служит проявление структуры воды в специфике взаимодействия ио1 вода. Гидратация ионов может быть охарактеризована так называемыми эффектами гидратации. Их количественной мерой являются термодинамические характеристики, изотопные эффекты гидратации, химические сдвиги ЯМР, смещение полос поглощения в ИК-спектрах, изменение частот спин-рещеточной релаксации, изменение дифракционных картин рассеяния рентгеновских лучей и неупругого рассеяния нейтронов и др. При интерпретации указанных проявлений гидратации все большее место занимают структурные представления, поскольку они позволяют глубже оценить роль среды в ионных реакциях в растворах. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология