Экспериментальные методы исследования равновесия

Методы физико-химического исследования. Основные методы физической химии, естественно, являются методами физики и химии. Это—прежде всего экспериментальный метод—исследование зависимости свойств веществ от внешних условий и экспериментальное изучение законов протекания химических реакций во времени и законов химического равновесия. [c.20]

В. Нернстом был предложен метод расчета равновесных химических процессов только по термическим данным, без экспериментального исследования равновесия. Затем этот метод был расширен М.. Планком в форме третьего закона термодинамики. Для составления уравнения зависимости энергии Гиббса от температуры в уравнении Гиббса—Гельмгольца [c.207]

Экспериментальные методы исследования равновесия между жидкой и паровой фазами заключаются в установлении между ними равновесия с помощью того или иного прибора, последующем отборе проб каждой фазы и их анализе. Таким образом, определение условий равновесия состоит из нескольких последовательных операций, в каждой из которых возможны экспериментальные погрешности. Получение достаточно точных данных о равновесии, несмотря на кажущуюся простоту, представляет значительные трудности и требует соблюдения ряда специальных мер. Наиболее опасны систематические погрешности, которые могут возникнуть вследствие недостаточной чистоты применяемых веществ, а также несовершенства приборов для исследования равновесия и методов определения состава смесей. [c.143]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОВЕСИЯ [c.35]

Принципы экспериментальных методов исследования фазового равновесия 541 [c.541]

При организации гетерогенного каталитического процесса очень важен практический вопрос, есть ли в данной реакционной системе предпосылки для саморегулирования Для ответа на этот вопрос могут быть использованы различные экспериментальные методы, с помош,ью которых либо оценивается применимость выводов теории, либо выявляется механизм реакции и устанавливаются такие факты, как суш,ествование воздействий на дезактивацию и регенерацию катализатора в ходе реакции, поведение системы вблизи или вдали от равновесия, особенности кинетики реакций, наличие общей стадии в реакции модификации катализатора и каталитической реакции и т. п. При этом в качестве методов исследования воздействия среды на катализатор могут использоваться комбинация стационарного и нестационарного (например, импульсного) способов воздействия исследование природы промежуточных поверхностных соединений физическими методами идентификация новых состояний, возникающих в ходе каталитического процесса, и т. п. [c.300]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОВЕСИЙ. I. ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ [c.117]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОВЕСИЙ. II. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ В УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ И ВИДИМОЙ ОБЛАСТЯХ [c.132]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОВЕСИЙ. III. ДРУГИЕ МЕТОДЫ [c.146]

С другой стороны, если в случае неполярных соединений практически единственным источником термодинамических данных служат измерения растворимости в зависимости от температуры и давления, то для растворов полярных молекул разные термодинамические свойства изучаются разными экспериментальными методами (исследования равновесий жидкость — пар, денситометрия, калориметрия и др.), которым присущи свои особенности, свои характерные погрешности и т. п. Поэтому рассмотрение-экспериментальных данных представляется естественным проводить по отдельным термодинамическим функциям. Поскольку сами прецизионные числовые данные, как отмечалось, представляют очень большую ценность, но до сих пор были распылены по бесчисленным публикациям, то мы ставили задачей собрать, насколько возможно, эти результаты воедино в этой книге Для того, чтобы не затруднять чтение, большие таблицы вынесены в Приложения. [c.44]

Помимо состава систем наибольшее внимание при их изучении уделяется влиянию температуры и давления (особенно для парожидкостных систем) или только температуры (для конденсированных систем). В большей части работ, посвященных изучению фазовых равновесий конденсированных систем, рассматриваются соединения кремния, металлы и водные растворы солей. Однако аналогичным образом могут себя вести и органические системы, которым уделено основное внимание в данной главе. Подробная библиография работ, посвященных этой теме, опубликована авторами обзора [20], более старые работы рассмотрены в обзоре [73]. Ряд источников указан в соответствующих главах Изучение фазового равновесия в многокомпонентных системах, например подобных тем, с которыми приходится иметь дело в металлургии, потребовало многолетнего труда многих исследователей. Специфические сложные органические системы редко имеют столь же важное промышленное значение, поэтому фазовому равновесию таких систем уделено значительно меньше внимания. Поведение органических систем иногда описывается адекватно поведению идеальных систем или только в рамках бинарных систем, которые можно объединять в несколько типовых систем для определения поведения многокомпонентных систем, составленных из отдельных пар. Краткий обзор экспериментальных методов исследования фазовых равновесий представлен в гл. 12. [c.250]

В русском издании выходит в 2-х частях, в ч. 2 рассматриваются различные типы равновесия (пар — жидкость, жидкость — жидкость и др.), методы оценки изменений энтропии и энтальпии и основные экспериментальные методы исследования фазового равновесия. [c.308]

Методы расчета равновесия между жидкостью и паром представляют большой практический интерес, так как позволяют уменьшить объем экспериментальных исследований и исключают необходимость аналитического определения состава фаз. Все известные методы можно разделить на следующие группы 1) методы, использующие дифференциальные уравнения равновесия, 2) эмпирические методы и 3) методы, использующие частные решения дифференциальных уравнений равновесия. [c.168]

Коэффициент разделения для разбавленных растворов до последнего времени оценивался путем экстраполяции экспериментальных данных, полученных в области более высоких концентраций. Это связано с тем, что известные методы исследования равновесия жидкость — пар непригодны для разбавленных растворов, особенно для смесей компонентов с низкими температурами кипения. [c.168]

В связи с экспериментальными трудностями определения энергий конформаций прямыми калориметрическими измерениями большинство имеющихся в настоящее время данных было в действительности получено теми или иными методами исследования равновесий. Суть этих методов сводится к тому, что вместо полной энергии молекулы измеряют разность энергий отдельных изомеров. Таким путем из очень приближенных измерений можно получить сравнительно точные величины. [c.178]

Таким образом, для всех указанных методов исследования равновесий анализ моделей складывается из следующих этапов 1) задается модель равновесия,, определяющая конкретный вид уравнений равновесного состава 2) задается начальное приближение вектора 0 - 3) для каждой экспериментальной точки а) вычисляется равновесный состав (прямая равновесная задача) [c.132]

Экспериментальными методами исследования комплексных соединений установлено, что в общем можно различать сильные и слабые комплексы, соответствующие устойчивой и неустойчивой координациям. Так, например, при исследовании равновесия (аналитическим, электрохимическим или спектрофотометрическим методами) найдено, что [Со (ЫНз)в — сильный комплекс, тогда как [Со (ЫНз)в] — слабый. В последнее время удалось также показать, что для оксалатного комплекса Со +, в котором лиганд помечен нельзя обнаружить практически никакого обмена молекул лиганда. Напротив, в оксалатном комплексе Ре + уже за 1 мин происходит практически полный обмен лигандов. Структурные исследования комплексов дополняют классификацию на сильные — слабые еще и противопоставлением проникающих комплексов и аддуктов . Например, можно показать, что молярный объем слабого комплекса [Со(ЫНз)в]С12 аддитивно состоит из молярных объемов иона металла и лигандов. Однако этого нельзя сказать [c.152]

Анализ состояния аналитических методов, применяемых для исследования парожидкостного равновесия показывает, что все они требуют дальнейшего совершенства с целью наибольшего приближения расчетных параметров фазового состояния к экспериментальным. Различия расчетных и экспериментальных данных особенно значительны в области высоких давлений при низких и высоких температурах, а также для нефтегазоконденсатных систем сложного состава с высоким содержанием НгЗ и СОг- Таким образом, экспериментальные методы исследования фазовых характеристик газоконденсатных и нефтяных систем остаются наиболее надежными и объективными. [c.3]

Несмотря на большое число опубликованных работ, в настоящее время условия равновесия между жидкостью и паром исследованы не для всех классов химических соединений. В связи с трудностью экспериментального исследования равновесия важнейшее значение для выбора разделяющих агентов имеют рассматриваемые ниже методы, основанные на использовании данных о свойствах растворов, легко определяемых экспериментальным путем. [c.47]

При экспериментальном определении условий равновесия между жидкостью и паром возможны различные погрещности, которые могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся случайные, несистематические погрещности. Они обусловлены неизбежной при экспериментальном исследовании неточностью определения состава фаз, а также измерения температур кипения и давлений. Ко второй группе относятся систематические погрешности, вызываемые применением загрязненных исходных веществ, несовершенством приборов для исследования равновесия или ошибками в методе исследования. Отсюда вытекает необходимость проверки экспериментальных данных о равновесии. Это в равной мере относится как к вновь получаемым данным, так и к данным, уже [c.154]

Название науки — физическая химия — отражает как историю возникновения ее на стыке двух наук — физики и химии, так и в значительно большей мере то, что она широко использует теоретические и экспериментальные методы физики при исследовании химических явлений. Два теоретических метода физики давно и широко используются при решении основных задач физической химии. Термодинамический метод применяется для решения проблемы направленности процессов химического и фазового равновесия. Метод молекулярно-кинетической теории — при определении свойств систем, состоящих из множества частиц, таких, как газы, кристаллы или растворы. [c.6]

Значения констант уравнения (3), найденные методом наименьших квадратов из различных экспериментальных данных о равновесии реакции (1), не совпадают, как видно из табл. 3. Эти расхождения становятся существенными при попытках экстраполяции в область высоких давлений или температур, а также при разработке количественных кинетических моделей, которые включают характеристику степени приближения к равновесию. Исследования, проведенные в лабораториях Монсанто , показывают, что данные двух верхних строк табл. 3, вероятно, не следует использовать. [c.247]

Хотя отдельные положения теории Бернала и Фаулера при дальнейшем развитии экспериментальных методов исследования были пересмотрены, основные выводы об известном соответствии структур, возникающих из связанных между собой молекул в жидкой воде и во льду, пoлy fили подтверждение и при дальнейших исследованиях. В дальнейшем разными исследователями на основе результатов, полученных с помощью новых экспериментальных методов, были разработаны различные теории жидкого состояния воды, но ни одна из них не находится еще в достаточном согласии со всей совокупностью экспериментальных данных о свойствах воды. Можио считать, что в жидкой воде находятся в динамическом равновесии образования из тетраэдрически связанных молекул и частично или полностью свободные молекулы. [c.165]

На первой стадии изучались физические и физико-химические свойства компонентов, входящих в состав реакционной смеси, для чего использованы экспериментальные методы исследования, включающие ректификационный анализ жидких смесей, изучение азеотропии и фазовых равновесий (жидкость - пар, жидкость - жидкость, жидкость - твердое) бинарных и многокомпонентных систем [4,5]. Полученные в натурном эксперименте данные описывались математически при помощи специальных пакетов программ. Экспериментальные равновесные данные подвергались математической обработке и моделированию многокомпонентных систем с помощью прикладных программ по уравнениям Вильсона, ЫКТТ, иКГРАС. [c.39]

Вопрос этот приобрел большую актуальность в связи с появлением усовершенствованных экспериментальных методов исследования, освещенных в статье Б. П. Беринга и В. В. Серпинского и позволивших с недоступной ранее полнотой изучить адсорбцию в области малых заполнений. В указанной статье статистические характеристики основываются па препизионных измерениях адсорбционных равновесий, пока остающихся основным источником наших сведений по этому вопросу. Статья Б. П. Брунса об адсорбции на силикагелях вносит существенные коррективы в представления об этой системе и указывает на возможность существования систем с дискретными группами участков. За последние годы советским ученым удалось достигнуть существенных успехов в области статистической характеристики поверхностей на основе изучения кинетики адсорбции и десорбции. Эффективность этого метода описана в статье Н. П. Кейер и С. 3. Рогинского, знакомящей с методами исследования и теоретической трактовки на примере активированной адсорбции и десорбции простых газов на активированных углях. В этой же статье изложен дифференциальный изотопный метод, позволяющий однозначно разграничивать явления, обусловленные неоднородностью, от явлений, связанных с взаимным отталкиванием молекул в слое. [c.5]

В данном случае не ставится задача разобрать детально хотя бы часть из множества конкретных вариантов, которые могут иметь место. Подходящим примером в этом отношении является работа [25]. Цель другая — на основании уже имеющегося опыта проведения конкретных исследований [1—16, 22—25] обратить внимание экспериментаторов на решаюшую во многих отношениях роль анализа поведения экспериментальных эффективных функций. Возможно, и из-за осознания важности такого анализа, а не только из-за отсутствия ЭВМ, развитие методов исследования равновесий в растворе и раньше шло (Я. Бьеррум, Ле-ден, Фронеус, Силлен, Бабко, Яцимирский, Комарь, Кумок и др. [20, 21, 28, 29] ) по пути конструирования и использования разнообразных вспомогательных функций. [c.46]

В последние 15—20 лет физико-химический анализ гетерогенных систем претерпевает определенный спад в своем развитии. Причиной его, как нам кажется, служит оторванность физико-химического анализа гетерогенных систем от исследований на молекулярном уровне. Современные экспериментальные методы исследований на молекулярном уровне с применением спек-трофотометрии, магнитной резонансной спектрометрии, ИК-сиектроскопии, рентгено-, электроно- и нейтронографии ведутся либо препаративным методом, либо только при изучении гомогенных систем без всякой связи с фазовыми равновесиями. [c.4]

Несмотря на интерес к этому вопросу, до сих пор не был1о книги, целиком посвященной экспериментальным методам построения диаграмм равновесия металлических систем. В книге мы попытались восполнить этот пробел. Считая полезным в ходе изложения обращаться к теории вопроса, мы дали общую теорию бинарных спл1авов в главах 1, 2, и 3 и тройных систем в главах 29 и 30. В остальном книга почти целиком посвящена рассмотрению экспериментальных методов исследования. В главах 4— 9 рассматриваются общие методы, а в частях III—V описано определение ликвидуса, солидуса и кривых растворимости в твердом состоянии для бинарных систем. [c.5]

Значение явлений диффузионного перенапряжения для электрохимических процессов. Уравнения, описывающие диффузионное перенапряжение, основаны на предположении о сохранении термодинамического равновесия между электродом и электро-лито.м и на формуле Нернста для обратимого потенциала. Исследование диффузионного перенапряжения не может дать поэтому никаких дополнительных сведений ни с действительном шути протекания электродной реакции, ни о стадиях, составляющих эту реакцию. Вместе с тем применение экспериментальных методов, основанных иа явлениях диффузионного перенапряжения — ртутногО капельного мегода и вращающегося дискового электрода,— позволяет определить многие величины, играющие важную роль в кинетике электродных процессов и в элеюрохимии вообще, а также установить, является ли диффузия единственной лимитирующей стадией. [c.319]

Практикум содержит работы iio основным paJдeлaм фнничсско химии. В пособии рассмотрены методы физико-химических измерении, обработки экспериментальных данных и способы их расчетг)в. Большое внимание уделено строению вещесто, первому началу термодинамики, фазовому равновесию 13 одно-, двух- и многокомпонентных системах, химическому равновесию в гомогенных системах и др. Интерес представляют работы по молекулярной спектроскопии и кинетике гомогенных и гетерогенных [)еакций. Изменены работы, связанные с применением термохимических, рентгеноструктурных и некоторых электрохимических методов исследования. Введены работы по расчету сумм состояния и термодинамических функций. [c.2]

Для большого числа углеводородов с девятью или большим числом углеродных атомов термодинамические функции не определяют, а рассчитывают, используя приближенные методы. Естественными поэтому являются экспериментальные исследования по проверке рассчитанных равновесных составов. Кроме того, для углеводородов Сэ и выше из-за большого возможного числа изомеров представляют интерес частные равновесия только тех изомеров, которые образуются в реакционной системе в ощутимых количествах. Поэтому экспериментальное определение равновесного состава изомёрных углеводородов остается важным методом изучения изомеризационных превращений. Обзор ряда работ по экспериментальному определению равновесных углеводородных составов приводится в разделах, посвященных изомеризации парафиновых, нафтеновых, ароматических и олефиновых углеводородов. Можно отметить экспериментальные исследования равновесия парафиновых и нафтеновых углеводородов, выполненные Ал. А. Петровым с сотр. [34, 35]. [c.177]

Характерными особенностями современных исследований в области ректификации являются, во-первых, применение системного подхода и, во-вторых, рассмотрение ректификации как про- цесса разделения многокомпонентных смесей. Системный подход находит выражение в разработке алгоритмов расчета колонн со сложным взаимодействием потоков, комплексов колонн с замкнутыми материальными и тепловыми потоками, представлении процесса как совокупности явлений (парожидкостного равновесия, гидродинамики, тепломассопередачи и т. д.) со всей сложностью взаимосвязей между ними. Многокомпонентность разделяемых смесей приводит к необходимости разработки не только качественно новых экспериментальных методов, но и теоретических обос- [c.116]

Для технологических расчетов, связанных с практическим применением методов азеотропной и экстрактивной ректификации, необходимо располагать данными о равновесии между жидкостью и паром в системах, образованных компонентами заданной смеси и разделяющим агентом. Эти данные составляют основу всех технологических расчетов, поэтому их определение является одним из важнейших этапов исследований, связанных с разработкой способов разделения. Для решения этой задачи используются главным образом экспериментальные методы. Однако в последнее время, особенно для трех- и многокомпонент- [c.142]

Особенно успешно этот метод стал применяться в последние годы в связи с успехами в области анализа сложных углеводородных смесей. Этот метод может быть применен к углеводородам различного молекулярного веса и строения и, в отличие от старых классических методов определения термодинамических характеристик, не требует больших количеств углеводородов высокой степени чистоты. В то же время при помощи этого метода можно определять составы равновесных смесей значительно более точно, чем это достигается на основании предварительно определенных данных по свободным энергиям отдельных изомеров. Важной особенностью экспериментального метода (может быть, отчасти и его недостатком) является то, что в данном случае определяется лишь относительная устойчивость углеводородов, составляющих основу равновесных смесей. Углеводороды же, концентрации которых в условиях равновесия незначительны, т. е. ниже, чем это определяется аналитическими возможностями, автоматически исключаются из рассмотрения состава равновесных смесей. Эта особенность важна при исследовании равновесия в смэсях, состоящих из углеводородов достаточно большого молекулярного веса, т. е. как раз в тех случаях, когда большое количество теоретически возможных изомеров затрудняет использование расчетных методов. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология