Равновесие для легко испаряющихся

Согласно уравнению (XI, 13) капелька жидкости, находящаяся в атмосфере пара с давлением обладает более высоким давлением /7г, чем давление пара над плоской поверхностью, и потому она начнет испаряться. Причем она испаряется так, что с уменьшением ее радиуса испарение ускоряется,- поскольку разность между рт и р, непрерывно возрастает. Очевидно, капельки могут находиться в равновесии только с пересыщенными (по отношению К плоской поверхности) парами, причем любой степени пересыщения должны отвечать капельки, определенного размера. Однако для того, чтобы в пересыщенном паре возникли такие равновесные капельки, они должны вырасти из более мелких, неустойчивых капелек. Равновесные капельки могут возникать лишь в результате флуктуации их размера. Этот процесс может идти сравнительно легко при больших пересыщениях. [c.357]

Следует иметь в виду, что твердые вещества могут переходить в пар и при давлениях выше тройной точки (поскольку все твердые тела и жидкости частично испаряются при всякой температуре). Так, кристаллический иод при атмосферном давлении ниже температуры плавления переходит в пар фиолетового цвета, который легко конденсируется в кристаллы на холодной поверхности. Это свойство используется для очистки иода. Однако поскольку давление в тройной точке у иода ниже атмосферного, то при дальнейшем нагревании он будет плавиться (см. опыт 4.4). Поэтому кристаллический иод при атмосферном давлении не может находиться в равновесии со своим насыщенным паром. [c.40]

На рис. 69 и 70 показаны изотермы растворимости системы из воды и солей АХ п АУ, в которой образуется инконгруэнтно растворяющаяся соль АгХУ, равновесию последней с соответствующими растворами соответствует ветвь РЕ. Здесь Е эвтоническая точка, а Р — переходная. Полагаем, что в этой диаграмме читатель легко разберется, но для облегчения рассмотрим, как происходит изотермическое испарение раствора Р (см. фиг. 70). Пока испаряется избыток воды, фигуративная точка раствора двигается по прямой ОД от Р к О далее происходит выделение соли АУ, а фигуративная точка раствора двигается по кривой СР — от О к Р. Точка Р — переходная и по достижении ее начинается инконгруэнтный [c.106]

Давления насыщенного пара элементов и их соединений являются исходными данными для расчетов термодинамических функций, а следовательно, различных равновесий. Давления насыщенного пара твердых веществ обычно очень малы (10 — 10- мм рт. ст.) и могут быть определены только при помощи метода радиоактивных индикаторов. Существует много различных способов определения малых давлений насыщенного пара разберем только некоторые из них. Большинство методов определения давления насыщенного пара труднолетучих веществ связано с экспериментальным определением испарившегося количества вещества. Это количество очень мало (10-8 г и менее) и не может быть определено обычными химическими методами. Радиометрический анализ позволяет легко определить такие малые количества вещества. [c.191]

Поведение зародышей конденсации в системах, находящихся в метастабильном состоянии, легко понять, рассматривая зависимость, представленную на рис. 11.27 и используя уравнение (11.211), отвечающее равновесию в критической, точке. Если степень пересыщения у меньше критической, то возникающие зародыши самопроизвольно испаряются (растворяются). Их размеры меньше критического, поэтому энергия Гиббса понижается с уменьшением размера зародыша. Пересыщенный раствор или пар в этих условиях иногда удобно представить как гетерогенно-дисперсную систему, в которой присутствует множество постоянно образующихся и исчезающих зародышей новой фазы. В критической точке неустойчивость равновесия проявляется в том, что существует равная вероятность возникновения и исчезновения зародышей конденсации. [c.121]

Легко понять, что смеси, характеризующиеся одинаковым составом жидкости и пара, при разделении дают чистый компонент и азеотропную смесь. Прекращение процесса ректификации в точках экстремума объясняется совпадением состава жидкости с составом пара при указанном соотнощении компонентов, вследствие чего движущая сила разгонки — различие в составе фаз — становится равной нулю. Поэтому при равновесии азеотропная смесь испаряется как чистое вещество. Состав азеотропной смеси изменяется с давлением. [c.266]

Для построения расчета колонных аппаратов необходимо знать не только количество и свойства фракций, но и состав их, а равно и состав остатка в тот момент, когда данная фракция отбирается. Определяя количество легкого компонента в дестиллате и в остатке при последовательном ряде температур, можно получить кривую равновесия кипящей системы. Но так как непосредственный отбор для анализа части остатка изменяет равновесие системы, нельзя отбирать пробы при разных стадиях перегонки в течение одного и того же опыта и для этого служат особые приборы, в которых измеряется состав паров и остаток при однократном испарении. Принцип приборов этого рода состоит в том, что исследуемое сырье вводится в камеру, где оно частично испаряется, образуя дестиллат и остаток, собираемые отдельно. Камера поддерживается 1при совершенно постоянной температуре, при которой имеется в виду снять показание. Сырье вводится в камеру через трубчатый подогреватель и затем попадает в изотермическую камеру, где. в зависимости от ее темпе- [c.43]

Ехли в системе присутствуют летучий и нелетучий компоненты, то поддержание необходимого давления легко осуществляется при помощи двухтемпературной установки (рис. 21). Нелетучий (металлический) компонент находится при более высокой температуре Т , а некоторое количество. летучего компонента — при более низкой температуре То. Если температура самая низкая в системе, то она будет однозначно определять давление. Температура устанавливается на несколько десятков градусов выше предполагаемой точки ликвидуса и затем при помощи низкотемпературной печи создается необходимое давление. Летучий компонент испаряется и вступает во взаимодействие с расплавом металла. После установления равновесия при постоянном [c.39]

Пар, соприкасающийся с кидкостыо, из которой он образовался, и находящийся с пей в равновесии, называется насыщенным Повторив описанный опыт не с бензолом, а с более легким углеводородом — изопентаном, обнаружим, что пары последнего, насыщающие пространство, имеют большую упругость столбик ртути в трубке понижается на 600 мм (фиг. 62, д), а при испаре-нрш бензола ртуть в трубке понижается на 80 мм (фиг. 62, в). Пары воды в этих же условиях понижают уровень ртути в трубке на 20 мм, бензина на 100 мм (фиг. 62, г) и т. д. [c.105]

При отборе паровой фазы из баллона или резервуара состояние равновесия, существующее между жидкостью и газом, нарушается, т. е. давление паров сжиженных газов будет постепенно уменьшаться. Кроме того, при этом будет также непрерывно меняться соотношение компонентов относительное содержание более легких углеводородов будет уменьшаться, а более тяжелых — увеличиваться. При максимальном отборе газа из баллона или резервуара температура сжиженных газов постепенно будет снижаться вследствие недостатка подвода тепла извне. Чем больше в единицу времени испарится в резервуаре сжиженных газов при естественном испарении, тем ниже при указанных условиях будет его температура. При интенсивном расходе газа температура жидкости будет резко падать, и в конце концов нарушится или вовсе прекратится весь процесс испарения и произойдет обмерзание сосуда Лрто явление особенно наблюдается при эксплуатации газобаллонных установок при возрастании отбора из них паров сжиженных газов. Испарительная способность зависит также от степени заполнения резервуара и от его положения (вертикальное или горизонтальное). Чем больше смоченная поверхность, тем больше и испарительная способность. [c.374]

В ректификационных колоннах обычно размещают тарелки с отверстиями для паров и с переливной трубкой для жидкости, стекающей е тарелки (рис. 57), или с ситом (рис. 58). На тарелке поддерживается постоянный уровень жидкости. Пары из колпачка поступают в низ слоя жидкости, проходят через слой мелкими пузырьками и устремляются вверх. Этот процесс многократно повторяется на десятках тapeлoji. На каждой тарелке часть более тяжелых паров конденсирует-, ся, а более легкие компоненты жидкости испаряются движущая сила процесса — стремление к достижению равновесия между жидкостью и парами. Для более полного выделения паров из жидкого остатка (мазут) в низ колонны вводят перегретый водяной пар. [c.206]

Предположим, что жидкость при данной температуре могла бы находиться в равновесии со своим паром под двумя разными его давлениями р1 и / . Пусть р1 р2. Тогда можно было бы испарить жидкость при р1, расшири1ъ пар до р-2 и сконденсировать его обратно в жидкость при р-2. Это дало бы некоторую работу расширения пара за счет теплоты окружающего пространства без каких-либо иных изменений. Процесс можно было бы повторить неограниченное число раз, т. е. можно было бы этим путем осуществить вечный двигатель второго рода, неограниченно превращающий теплоту окружающего пространства в работу, что запрещено вторым началом термодинамики. Аналогичным путем легко доказать, что две фазы находятся в равновесии тогда, когда равны упругости пара над ними. Например при внешнем давлении в 1 ат упругость водяного пара над льдом равна его упругости над жидкой водой (4,58 мм) в точке плавления 0" . При любой более низкой температуре упругость пара ад льдом ниже, чем над водой. [c.348]

Случай б (Ро>Р>Рх) отвечает начальному пересыщению пара, не выходящему за пределы метастабильной области. Поскольку кривая РоАВ на большей своей части является выпуклой, а кривая на рис. 33 — вогнутой к оси г, они неизбежно пересекутся в двух точках (Л и ). Легко убедиться в том, что одной из этих точек (точке А) отвечает неустойчивое, а другой (точке В)—устойчивое равновесие. Действительно, если предположить, что радиус капли, находящейся первоначально в состоянии А, случайно возрос, то равновесная упругость пара капли, согласно кривой б (рис. 34), будет меньше давления в окружающей среде, н капля будет продолжать расти. С другой стороны, при случайном уменьшении размера капли ее равновесное давление возрастет в большей мере, чем давление в окружающей среде, и капля будет испаряться, — равновесие неустойчиво. В точке В, наоборот, [c.333]

Безводный фторный хром СгРд получается [ 1, 51 прокаливанием Сг Од или гидрат ированного СгРд в токе НР. Он плавится при температуре выше 1000° и начинает заметно испаряться при 1100—1200°. Зеленоватые иглы СгР,,, плотностью 3,78 г/см , нерастворимы в воде и спирте, трудно разлагаются кипящими сильными кислотами. При красном калении они частично восстанавливаются водородом, легко разлагаются до Сг Од в токе воздуха или водяного пара [11. О равновесиях его восстановления водородом и гидролиза водяным паром см. гл. XXV. Теплота восстановления СгРд магнием равна 126 0,5 ккал/г-атом Сг [5]. [c.629]

Причиной мешающих влияний при определении трудноиспа-ряющихся элементов в пламени ацетилен — воздух является сдвиг равновесий химических реакций, обусловленный фугитив-ностью их оксидов, металлов и карбидов. У элементов Ве, А 1, 5с фугитивность возрастает в ряду оксид — металл — карбид, фугитивность Мо, Ti, V, У, В, 81 в той же последовательности падает, а все три формы для 2г, Nb, Та и даже в пламени ацетилен — воздух малолетучи. Взаимные помехи элементов первой группы периодической системы незначительны, так как восстановление оксидов углеродными радикалами пламени происходит без заметных посторонних влияний. У элементов второй группы в присутствии элементов левой половины периодической системы, которые образуют термостабильные карбиды, происходит усиление аналитического сигнала вследствие ограничения карбидообразования определяемого элемента. Причиной мешающих влияний может являться также сдвиг диссоциации и ионизации. Температура обычного пламени ацетилен — воздух (2600 К) бывает достаточной для значительной ионизации атомов щелочных металлов, кроме лития и частично 8г и Ва (К, НЬ, Сз ионизируются более чем на 50%). В более горячем пламени С2Н2—О2 (3000 К) сильнее ионизируются все элементы с потенциалом ионизации ниже 6 эВ наряду со щелочными, щелочноземельными металлами и редкоземельными металлами Т1, и. Другой возможностью влияния на сигнал является изменение распределения свободных атомов в пламени вследствие различий в скоростях диффузии легких и более тяжелых испарившихся частиц при повышенном содержании соли. [c.75]

Образованне зародышей происходит в результате Столкновений и соединений ряда молекул в агрегат. Эти агрегаты уже обладают поверхностными свойствами, поверхностная э нергия возникает за счет энергии конденсации. Томсон показал, что вследствие существования поверхностного натяжения да вление насыщенного пара рг над искривленной поверхностью жидкости возрастает с уменьшением радиуса г. Из этого следует, что-в паре, обладающем давлением пересыщения, равным р,, капля жидкости с радиусом, меньшим чем г,"будет испаряться. Капля радиуса г будет находиться в равновесии с паром, капля же радиуса, большего чем г. будет расти в результате конденсаци и пара на ее поверхности. Можно легко показать, что истинное-возрастанне свободной энергии при образовании капли любого радиуса х из пара, подчиняющегося уравнению состояния идеального газа, равно [c.546]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология