Термодинамика растворения газов в жидкостях

Законы осмотического давления. Осмометрия. Осмос играет важную регулирующую роль в жизнедеятельности растительных и животных организмов. Клеточные соки имеют низкую концентрацию солей, поэтому вначале огромное число измерений осмотического давления относилось к разбавленным водным растворам неэлектролитов. В 1887 г., применив для обобщения результатов измерений термодинамику и молекулярно-кинетическую теорию, Вант-Гофф пришел к выводу, что между состоянием вещества в очень сильно разбавленном растворе и газовым состоянием того же вещества имеется формальное количественное сходство, несмотря на то что характер движения молекул растворенного вещества в жидкости отличается от движения молекул газа. В частности, Вант-Гофф показал, что 1) при постоянной температуре осмотическое давление прямо пропорционально концентрации или обратно пропорционально молярному объему растворенного вещества (аналогия с законом Бойля) 2) при данной концентрации осмотическое давление пропорционально абсолютной температуре (аналогия с законом Гей-Люссака) 3) при одинаковой температуре [c.203]

Раствор — это однородная система, состоящая, по меньшей мере, из двух веществ (компонентов). Одно из них называют растворителем, остальные — растворенными. Это условно. В термодинамике безразлично, какой из компонентов выбрать в качестве растворителя. При растворении в жидкости твердого вещества или газа принято растворителем считать жидкость. [c.75]

ТЕРМОДИНАМИКА РАСТВОРЕНИЯ ГАЗОВ В ЖИДКОСТЯХ [c.17]

Значение этих двух величин определяется той ролью, которую играют изохорный и изобарный процессы в термодинамике, и, в частности, в термодинамике нефтяного пласта. Зная эти величины, можно при необходимости вычислить теплоемкость в других процессах. Можно сказать, что теплоемкость флюидальной жидкости (нефти с растворенным в ней газом) является функцией давления, температуры и концентрации растворенного газа. [c.33]

Таким образом, все практически важные простейшие равновесия в растворах и газах могут быть охарактеризованы константой равновесия, причем нет нужды табулировать громадное множество реакций, констант диссоциации, растворимостей твердых тел, газов, жидкостей друг в друге и других равновесий между веществами, вариантов которых может быть во много раз больше, чем самих известных веществ. Вполне достаточно иметь хорошие таблицы стандартных термодинамических функций всех веществ в чистом и растворенном виде, а также таблицы их коэффициентов активности в важнейших растворителях, прежде всего в воде. Отметим также, что основные сложности подобных расчетов заключаются, во-первых, в недостаточной термодинамической информации о свойствах участников превращений, а во-вторых, в том, что реакция практически никогда не идет по единственной схеме и всегда с точки зрения термодинамики возможны параллельные реакции с собственными константами равновесия, которые также должны оставаться неизменными независимо от состава системы. [c.411]

Расчет термодинамических эффектов растворения газов в жидкостях основан на использовании соотношений, описывающих условия фазового равновесия. Подробно эти вопросы рассматриваются в учебниках по термодинамике. Здесь приведем только формулы, необходимые для дальнейшего изложения, и остановимся на некоторых принципиально важных моментах. [c.17]

Статья — Парциальные мольные объемы растворенных в жидкостях газов (к термодинамике разбавленных растворов неэлектролитов) . [c.389]

Смысл понятия "кажущийся удельный объем" заключается в том, что приращение объема АУ жидкости (нефти) не отражает истинного объема растворенного газа в нефти, а является результатом взаимодействия молекулярных сил растворенного газа и жидкости. В химической термодинамике величину ) называют парциальным молярным объемом. [c.96]

Поскольку поверхностная энергия в силу второго начала термодинамики стремится к минимуму, то в случае, когда растворение вещества понижает поверхностное натяжение растворителя, концентрация растворенного вещества в поверхностном слое должна быть больше, чем в объеме раствора. И наоборот, когда растворение повышает поверхностное натяжение, поверхностный слой раствора должен быть беднее растворенным веществом по сравнению с о 1им его объемом. Таким образом, на границе раздела жидкость — газ наблюдается явление уменьшения или увеличения концентрации растворенного вещества, т. е. явление адсорбции. [c.443]

С термодинамической точки зрения все компоненты раствора равноценны. Понятия растворитель и растворенное вещество являются условными и используются в термодинамике лишь для удобства изложения. Растворителем обычно называется тот компонент, который входит в раствор в наибольшем количестве. Растворителем также принято называть компонент, который в свободном состоянии представляет собой жидкость, если все остальные компоненты в свободном состоянии являются газами или твердыми телами. [c.77]

Существует несколько классификаций растворов. Так, различают растворы электролитов и растворы неэлектролитов. Коллоидная химия делит растворы сообразно агрегатному состоянию веществ на растворы твердых тел в жидкостях, жидкостей в жидкостях, газов в жидкостях и т. д. С точки зрения термодинамики целесообразно различать идеальные растворы и неидеальные, или реальные. В идеальных растворах внутренняя энергия каждого компонента не зависит от концентрации, и парциальный мольный объем не изменяется при растворении. Компоненты при этом смешиваются как идеальные газы, и увеличение энтропии можно рассчитать по уравнениям, характерным для идеальных газов. Здесь сил взаимодействия между частицами нет, и вещества смешиваются без выделения нли поглощения теплоты. [c.297]

Удельную поверхность адсорбентов на основе хроматографических измерений определяли Нельсон и Эггертсен, а также Рогинский, Киселев и др. Метод определения коэффициентов активности разбавленных растворов в процессе растворения газа или пара в жидкости предложили Кейлеманс и Квантес. Этот метод сыграл и продолжает играть важную роль в термодинамике разбавленных растворов и ее практическом приложении, например в технологии разделения экстрактивной дистилляцией. Метод получил дальнейшее развитие в работах Мартайра, Короля, Вяхирева, Решетниковой, Царфина и др. [c.250]

Контакт жидкостей, пересыщенных растворенным газом или перегретых выше температуры кипения, с другими поверхностями (с твердыми телами или с другой несмешивающейся с первой жидкостью) оказывает большое влияние на зародышеобразова-ние и, соответственно, на газовыделение [54—56]. Как пример, следуя работам Тодеса по термодинамике выделения новой фазы на твердых поверхностях [24, 26, 48, 54, 55], рассмотрим термодинамические условия выделения газа (пара) на твердой стенке, краевой угол смачивания которой жидкостью равен 0. [c.25]

Стандартным состоянием для газов является состояние гипотетического идеального газа при давлении 1 атм (101 325 Па) при любой температуре. Для конденсированных систем стандартным состоянием является состояние жидкости или кристалла при давлении 1 атм и любой температуре Т. Если давление пара данного вещества при определенной температуре достигает 1 атм (101 325 Па), выбирают новое стандартное состояние — идеального газа данного вещества при р=1 атм. (В точке перехода молярные значения О одинаковы, и это позволяет точно согласовать изменение выбора стандартного состояния при переходе через точку кипения.) Для растворенных веществ за стандартное принимают гипотетическое состояние одномоляльного раствора (1 моль вещества на 1 кг растворителя), энтальпия которого равна энтальпии раствора при бескопечном разбавлении. Эти условия рекомендованы комиссией по термодинамике ИЮПАК в 1975 г., но их использовали и раньше. Наиболее полный и точный многотомный справочник в нашей стране выпускается под названием Термодинамические свойства индивидуальных веществ (3-е изд., М., Наука, 1978—1982). [c.147]

Решение задачи оптимизации использования молекулярных взаимодействий компонентов смеси путем выбора соответствующей неподвижной фазы (адсорбента или жидкости, молекулярного сита) может быть найдено лишь на основе теории межмолекулярных взаимодействий в газах и жидкостях и между газами и жидкостями и твердым адсорбентом. Эта теория основывается на результатах изучения геометрии и химической природы молекул газа, молекул жидкости и поверхности твердого тела. Она представляет собою молекулярную теорию, поскольку ее задачей в области хроматографии является объяснение связи с молекулярными параметрами и вычисление термодинамических констант адсорбционного или распределительного равновесия (например, констант Генри для нулевых проб), определяющих селективность. Отсюда ясно значение молекулярно-статистических расчетов для развития молекулярных теорий адсорбции или растворения п их приложений к хроматографии, поскольку именно статистическая термодинамика указывает правильную количественную связь констант термодинамического равновесия с нотенциальпыми функциями межмолекуляриого взаимодействия. Однако по мере усложнения адсорбционной системы использование статистической термодинамики для количественных расчетов удерн иваемых объемов встречает затруднения, особенно в случае специфических взаимодействий и неоднородных поверхностей. Вместе с тем увеличение энергии и характеристичности взаимодействия влечет за собой возможность получения новой важной информации о специфическом молекулярном взаимодействии при использовании комплекса спектроскопических методов. Это помогает наполнить даваемые хроматографическими и термодинамическими исследованиями полуэмпи-рические и феноменологические связи между различными параметрами эвристическим содер/канием в смысле возможного приближения к молекулярным основам взаимодействия и селективности. Сюда относится,, в частности, использование регулирования специфхмеских взаимодействий, в частности электростатических взаимодействий динольных и квад-рупольных молекул с поверхностями ионных кристаллов и с поверхностными функциональными группами, использование и регулирование водородной связи и вообще взаимодействий донорно-акценторного типа и процессов комплексообразования. [c.34]