Двуокись углерода изотермы

Иногда говорят, что область слева от изотермы Г=Г р (рис. 51, с. 186) соответствует парообразному состоянию, а справа от нее — газообразному. Однако в таком делении нет настоятельной необходимости и вряд ли оно целесообразно. По существу термины пар и газ можно считать синонимами. Пар, в отличие от газа, конденсируется при изотермическом сжатии, но это вовсе не означает, что между их свойствами существует коренное различие. Такое искусственное разграничение не по свойствам системы, а по ее поведению в определенных условиях имеет еще один недостаток. Поясним его на примере. Вряд ли целесообразно двуокись углерода при Г < (Гкр)со, называть углекислым паром, а перегретый выше (Гкр)н о водяной пар — водяным газом. Термин перегретый пар, относящийся к области под кривой Р —ф(Г), не может вызвать подобных недоразумений, так как он свидетельствует о возможности конденсации пара путем изобарного охлаждения. [c.198]

Для проведения классической хроматографии по методу Цвета активированный уголь мало пригоден, так как при этом нельзя следить за передвижением адсорбированных полос. Другой недостаток активированного угля состоит в том, что при его использовании сравнительно редко удается достигнуть достаточно хорошего разделения веществ, так как процесс адсорбции на угле выражается изотермой типа изотермы Фрейндлиха (см. стр. 323). Отрицательным качеством активированного угля является также то, что адсорбция на нем зачастую необратима. Наконец, многие органические вещества легко окисляются кислородом, который активированный уголь поглотил из воздуха. Это окисление особенно легко протекает в том случае, когда оно катализируется следами тяжелых металлов. Каталитическое действие последних можно устранить обработкой угля небольшим количеством цианистого водорода. Окисления кислородом, адсорбированным на поверхности активированного угля, можно избежать путем предварительного нагрева активированного угля в инертной атмосфере и удаления выделяющихся при этом газов. Обработанный таким образом уголь следует предохранять от контакта с воздухом, т. е. при работе с ним все операции необходимо проводить в инертной атмосфере (азот, двуокись углерода и т. п.). [c.349]

Тройная система типа гелий — этилен — двуокись углерода. Изобразим эту систему в виде изотерм-изобар [c.68]

В согласии с показанным выше, для систем с азеотропом изотермы равновесия V—N2 при более высоких температурах лежат внутри изотерм для более низких температур. На рис. 2.21 показана диаграмма V—N2 системы этан — двуокись углерода при параметрах, близких к критическим. Из рисунка видно, что при повышении температуры минимумы и максимумы объема на соответствующих ветвях пограничной кривой сближаются. [c.82]

Рис. 2.23. Изотерма равновесия и изобары — изотермы и—М, для системы этан—двуокись углерода при 15 °С.

Из литературы [6] было известно, что в системе этилен — двуокись углерода азеотропизм обнаруживается только начиная примерно с 4 бар. Линия азеотропов начинается где-то от оси чистого этилена. Это дало основание искать минимумы на изотермах для паровой фазы и температурный минимум на критической кривой в области сильно разбавленных растворов двуокиси углерода в этилене. Результаты (рис. 3.6 и 3.7) показали правильность такого предположения. Оказалось, что температурный минимум на критической кривой есть и он лежит в той области концентраций СОг, которая вообще не исследовалась в работе [5]. Общий же вид диаграммы V—N2 ничем не отличается от того, что мы имеем для других подобных систем. Таким образом, исследование именно объемных соотношений позволило установить истину. [c.98]

В настоящее время наиболее полно и точно изучена в критической области фазовая диаграмма в координатах V—N2—Т для системы этан—двуокись углерода [9, 10] (рис. 3.9). Из рис. 3.5, 3.7 и 3.9 видно, что в случае систем с азеотропом изотермы равновесия V—N1 для более высоких температур укладываются, как и в случае простых систем, внутри изотерм для более низких температур. Подробные данные для системы этан — двуокись углерода позволили построить впервые и пространственную диаграмму равновесия в координатах V—Ni—Т (рис. 3.10). Менее подробно исследованы диаграммы еще для двух систем. Система шестифтористая сера—двуокись углерода отличается тем, что линия ее азеотропов выходит на критическую кривую в области очень разбавленных растворов (см. табл. 4.1) [9]. Система этан — аммиак (см. рис. 3.5) интересна тем, что при концентрациях аммиака выше 26% в ней, как уже упоминалось, наблюдается трехфазное равновесие жидкость — жидкость — газ. Поэтому поведение системы в критической области определяется во многом не критическими параметрами обоих чистых компонентов, а критическими параметрами этана и конечной критической точкой равновесия жидкость — газ в присутствии некритической жидкой фазы для смеси этан — аммиак [13]. (Температура конечной критической точки равна 42,31°С). [c.101]

ДЛЯ критических составов азеотропов в системах шести-фтористая сера — двуокись углерода и этан — двуокись углерода. У первой системы критическая азеотропная смесь представляет собой очень разбавленный раствор 5Рб в двуокиси углерода (табл. 4.1). Параметры этой точки очень близки к критическим параметрам СОг. В этом случае можно было ожидать поэтому, что во всем интервале изученных температур изотермы практически совпадут с изобарами, однако во второй системе критическая фаза азеотропа — концентрированный раствор. Тем не менее объемы фаз в этой системе тоже мало различаются в представленном на рис. 4.3 интервале температур. Картина здесь такая же, как для первой системы. В действительности изотермы кажутся горизонтальными в пределах погрешности измерений. Только при приближении к критическим параметрам с различием на бесконечно малую величину можно написать для двухфазной области, что (АР/Ау)г, 1У,-,аз = 0 и в пределе при переходе к самой критической точке получить уравнение (4.1). [c.140]

Уравнение (4.4) и есть третье уравнение критической фазы азеотропа. Таким образом, критическая изохора— изотерма Р—N2 должна подойти к критической точке азеотропа с горизонтальной касательной. На рис. 4.4 это проиллюстрировано данными для системы шестифтористая сера — двуокись углерода. [c.142]

Рис. 4.4. Изохора — изотерма Р-—Л ( для системы двуокись углерода — шестифтористая сера при критических температуре и объеме азеотропа.

Рис. 4.5. Критические изотермы — изобары v—Ni в системе этан (1) — двуокись углерода (3). Критические концентрации, в мол. долях этана

Рис. 4.9. Критические изобары — изотермы h—N для системы этан (1) — двуокись углерода (3).

Для системы этан — двуокись углерода была вычислена фугитивность для обоих компонентов вдоль изобар— изотерм fi—Ni. На критических изобарах — изотермах fi—Ni в критической точке смеси имеется точка перегиба с горизонтальной касательной. Отрезки этих изобар — изотерм вблизи точки перегиба, где фугитивность практически не зависит от состава, имеет вблизи [c.161]

Исследование Р—и—Т—Л г-зависимости для систе.мы этан — двуокись углерода позволило получить данные для концентрационной зависимости объема и при параметрах двойной критической точки. Из рис. 4.14 видно, что изобара — изотерма имеет в двойной критической точке конечную производную дv дN2)p,т,к,м Однако она имеет в этой точке точку перегиба и, следовательно, здесь выполняется уравнение (4.60). Парциальные мольные объемы компонентов на критической изобаре— изотерме и,—проходят в двойной критической точке через экстремальные значения. [c.164]

Зависимость объемов и термодинамических функций для системы этан — двуокись углерода была изучена не только вдоль критической кривой, но и на критических изобарах—изотермах. Это позволило проследить, как согласуется между собой расположение особых точек на пограничных кривых (критическая точка и точки максимального соприкосновения) и форма критических изобар — изотерм V — и /г — (точки пересечения с критической кривой, точки перегиба). Это, в свою очередь, дало возможность проанализировать уравнение [c.198]

Из уравнения видно, что экстремумы появляются только при давлениях выше критических. Это уравнение было проверено по данным системы этан — двуокись углерода в работах [1, 4]. Получены вполне удовлетворительные результаты. При отходе системы от критической точки в сторону более низких давлений на изобарах — изотермах Уг—Л г экстремумов нет. [c.203]

Двуокись углерода, присутствующая в атмосферном воздухе, значительно снижает- величину адсорбции углеводородов. На рис. 14 приведены изотермы адсорбции ацетилена и бутилена из сухого воздуха, не очищенного от Oj (концентрация углеводородов, как и ранее, составляла 1 m Im ). Наличие двуокиси углерода в воздухе (0,03% объемных) привело к снижению адсорбционной емкости по ацетилену в 2 раза почти во всей области исследованных давлений, а изотерма адсорбции бутилена проходит через максимум в об- [c.458]

Среди новых методов определения величины поверхности и получения таких термодинамических характеристик адсорбционной системы, как константы Генри, изотермы и теплоты адсорбции при малых и средних заполнениях поверхности, важное значение приобрел хроматографический метод. Если с помощью обычных вакуумных статических методов изучалась адсорбция лишь немногих молекул (обычно это благородные газы, азот, двуокись углерода, аммиак, метан, вода, метанол, бензол, гексан), то методы газовой и жидкостной хроматографии позволили быстро изучать адсорбцию огромного количества молекул от изотопов и изомеров водорода до тяжелых макромолекул. Кроме того, хроматографические [c.11]

Сжижение. Критические константы. Изотерма двуокиси углерода при О " (рис. 58) показывает разрыв (точка А) при давлении, когда начинается сжижение газа сжижение продолжается до точки В. После этой точки, когда газ больще не существует, образовавшаяся жидкость сжимается линейно. Изотерма двуокиси углерода при 40° содержит только резко выраженный минимум. При этой температуре двуокись углерода остается газообразной до самых высоких давлений. Наиболее высокая температура, при которой двуокись углерода мол<ет существовать в жидком состоянии, равна 31,Р. [c.133]

Например, при температуре 13° и низком давлении (точка А) двуокись углерода полностью газообразна. При увеличении давления объем уменьшается приблизительно по закону Бойля—Мариотта (участок АВ). При давлении В начинается сжижение и объем газа быстро уменьшается, так как жидкость имеет намного большую плотность. При объеме С двуокись углерода полностью сжижена начиная от этой точки при дальнейшем увеличении давления кривая становится почти вертикальной СО), поскольку жидкости мало сжимаемы. Следует отметить, что участок АВ изотермы представляет только газ, участок СО — только жидкость, в то время как на участке ВС одновременно существуют газ и жидкость. До тех пор пока в присутствии жидкости имеется газ, давление остается постоянным (прямая ВС параллельна оси объемов) независимо от относительных количеств газа и жидкости. Давление в точках В и С называется давлением пара жидкости (см. стр. 138). [c.134]

Если бы мы попытались экспериментально получить изотерму хемосорбции, например весовым методом, поместив некоторое количество негашеной извести на чашечку весов и впуская в систему малыми порциями двуокись углерода, то столкнулись бы со следующими особенностями. После впуска каждой порции газа масса сорбента увеличивается, но давление в системе каждый раз падает до нуля, так как весь впущенный газ целиком реагирует с сорбентом. И только когда весь сорбент Превратится в углекислый кальций, каждая впускаемая порция будет увеличивать давление в системе, но масса сорбента перестанет изменяться. Таким образом, никакой изотермы мы не сможем получить. [c.26]

Рис. 111. Изотермы системы двуокись углерода— пропан.

Рис. 118. Изотермы системы метан—двуокись углерода.

Решающий вклад в понимание существа критических явлений внесло исследование ирландского физика и химика Томаса Эндрюса. Оно было опубликовано в 1869 году [11]. Автор провел опыты с двуокисью углерода при давлениях до 400 атм. Двуокись углерода сжималась ртутью в стеклянной калиброванной трубке диаметром 2,5 мм с глухим оттянутым на капилляр концом. Трубка термостати-ровалась водой. Для уплотнения перехода на латунный наконечник применялись кожаные прокладки. Мерой давления служил объем воздуха в параллельно присоединенной стеклянной трубке. Давление создавалось ввинчиванием стального винта в воду и через ртуть передавалось на стеклянные калиброванные трубки с СО2 и воздухом. Для ряда температур (13,1 21,5 31,1 32,5 35,5 48,1 °С) Эндрюс измерил изменение объема двуокиси углерода и воздуха с изменением давления. По этим данным он смог построить ( )- )-изотермы, показанные на рис. 2.2. По оси ординат отложен объем в относительных единицах. В последующей статье 1876 года [11] автор привел значения р в г/см . Самое главное заключается в том, что Эндрюс на основе своих опытов сформулировал утверждение о непрерывности газообразного и жидкого состояний вещества и о существовании критической точки, в которой заканчивается область равновесия двух флюидных фаз. Для критической температуры СО2 Эндрюс получил значение 32,92 °С. На рис. 2.2 видно, что на изотермах величина вертикальных участков, относящихся к двухфазным состояниям, сокращается при повышении температуры и стягивается в точку при Т = Т . Существует возможность перехода без нарушения однородности вещества от жидкости к пару в обход критической точки. [c.15]

В большинстве таких случаов используется высокая избирательность адсорбции полярных и ненасыщенных соединений на молекулярных ситах. Такие полярные соединения, как вода, двуокись углерода, сероводород, сернистый ангидрид и меркаптаны, сильно адсорбируются и легко могут быть выделены из смесей с неполярными соединениями, такими как природный газ или водород. На рис. 12.24 представлены типичные изотермы адсорбции двуокиси углерода, сероводорода и сернистого ангидрида на молекулярных ситах тина 5А. В литературе описаны [171 три примера промышленного [c.309]

Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что причина гистерезиса в угле остается пока еще неизвестной. Однако сродство угля к кислороду служит доказательством изменений капиллярной структуры, происходящих в условиях высушивания угля в присутствии кислорода, которые можно было бы представить как старение стенок капилляров. Поэтому объяснение Зигмонди охватывает только часть явления. Более ясное представление можно получить только в том случае, если провести планомерное исследование зависимости гистерезиса от среды, в которой производится высушивание (двуокись углерода, азот, кислород), и от температуры. Согласно опытам, произведенным в Северной Дакоте, нри применении способа сушки Флейсснера явление гистерезиса совершенно исчезает. При обработке паром пористая структура претерпевает сжатие прежде, чем будет определена изотерма адсорбции. Предположение, что гистерезис вызывается ухудшением смачивания вследствие предварительной адсорбции газов и из-за неоднородности химических свойств адсорбирующей поверхности (например, неактивные части поверхности с высоким содержанием золы), нашло себе подтверждение в новых исследованиях низкотемпературного кокса [50]. При нагревании в вакууме активированный низкотемпературный кокс адсорбирует больше воды при одной и той же упругости пара, чем предварительно окисленный низкотемпературный кокс. Эти исследования показали также, что смачивание при гистерезисе принадлежит к той группе процессов, которые состоят из отдельных периодически гозникаюших фаз, налагающихся друг на друга. [c.31]

Описанные выше эксперименты не обнаруживают какой-либо связи между обратимой абсорбцией двуокиси углерода у растений в темноте и восстановлением двуокиси углерода на свету. Теперь мы опишем опыты, которые указывают, что иная (хотя тоже обратимая и нефотохимическая) абсорбция двуокиси углерода тесно связана с фотосинтезом предположительно в качестве предварительной стадии этого процесса (как принималось в главе VII). Количество двуокиси углерода, участвующей в этой абсорбции, в 20—50 раз меньше, чем количество, учитываемое из равновесий двуокись углерода — бикарбонат, т. е. около 2 10- моль1л клеточного объема, или 5 10- % СОд на сухой вес клеток, или 0,5 мл углекислого газа на 10 г свежих клеток. С другой стороны, сродство к двуокиси углерода акцептора, обусловливающего эту абсорбцию, должно быть выше, чем у фосфатных или карбонатных буферов, так как его насыщение происходит при давлениях двуокиси углерода порядка 1 мм. Эта цифра получается из кривых зависимости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода. Эти кривые показывают полунасыщение при значениях [СОз] около 0,03°/о в воздухе. Одно из объяснений этого насыщения заключается в том, что кривые двуокиси углерода являются изотермами равновесия комплекса акцептор — двуокись углерода. Эти кривые могут быть искажены ограничениями притока и передачи, которые мешают равновесию карбоксилирования во время интенсивного фотосинтеза йли заставляют скорость процесса стать нечувствительной к концентрации двуокиси углерода задолго до полного насыщения комплекса СОд . Однако это искажение не меняет порядка величины концентрации двуокиси углерода, потребной для насыщения. Если комплекс СОд полунасыщен при концентрациях СОа в воздухе порядка 10- моль л, или 0,03%. то свободная энергия его образования должна быть порядка — 6 ккал при комнатной температуре (Рубен [119] определяет Д = — 2 ккал), т. е. это значительно более отрицательная величина, чем свободные энергии карбаминирования и карбоксилирования, приведенные в первой части настоящей главы, и даже бодее отрицательная, чем свободная энергия ассоциации двуокиси углерода с карбоангидразой. [c.209]

Подлежащая обработке газовая смесь подавалась в нижнюю часть адсорбционной зоны и двигалась вверх, противотоком к слою адсорбента (уголь). Газ, выходящий с верха адсорбционной зоны (синтез-газ), содержал лишь следы ацётилена. В этой зоне частично поглощалась и двуокись углерода, так как адсорбционные изотермы С2Н3 и СО2 близки. В ректификационной колонне выделялась двуокись углерода вследствие подачи ацетилена из десорбционной зоны, расположенной ниже. Адсорбент, содержащий ацетилен, опускался в десорбционную зону. Там при нагревании ацетилен десорбировался, часть его выводили, а остальное количество возвращали в ректификационную колонну. [c.272]

Одной из наиболее изученных при высоких давлениях систем с азеотропизмом является система этан — двуокись углерода. На рис. 2.8 приведена часть Р — Л/ г-Ди-аграммы для этой системы, построенной по данным работ [7, 8]. Пунктирная кривая, соединяющая максимумы на изотермах, — линия азеотропов. Из приведенных данных видно, что азеотропные смеси в этой системе, начиная от низких температур, представляют собой концентрированные растворы. Видно также, что составы азеотропов сравнительно мало меняются с температурой, и, следовательно, производные (йР1йЫ )аз и ( Г/ Л/г) аз велики. Обычно в таких системах линия азеотропов доходит до критической кривой (открытая область азеотропизма). [c.65]

Рассмотрим более детально этот вопрос. Из расположения критических точек смесей на пограничных кривых до и после критической точки азеотропа (вдоль критической кривой) видно, что направления критических изобар — изотерм в критической точке азеотропа изменяются. В этой точке скачком происходит переход от минимального критического давления к максимальному. Если двигаться вдоль критической кривой со стороны компонента с молекулами меньшего объема, производные (( и/(ЗЛ 2) р, г, к в критических точках смесей будут положительными. В критической точке азеотропа (( у/5Л 2)р, т, к, аз- +°о. Если же двигаться к этой критической точке азеотропа со стороны двойной критической точки (меньшие температуры), то в этом случае (ди/дМ2)р,т,к, аз- —оо. Поэтому в критической точке азеотропа на изобаре — изотерме V—N2 не может быть точки перегиба с вертикальной касательной. Здесь может быть только точка возврата с вертикальной каса-гельной (см. рис. 4.5). На этом рис. представлены экспериментальные данные для системы этан — двуокись углерода. Показаны три изотермы равновесия с критическими точками. Для каждой из них построены критические изобары — изотермы. Критические составы в Ксо,(К1) и /Сс Не различаются всего на 0,009 мол. доли этана. Однако по ходу изобар — изотерм видно, что критические точки К и Кз лежат по разные стороны от критической точки азеотропа (/(аз). [c.144]

Изобара — изотерма /г—Л 2 подходит к этой критической точке с бесконечной касательной. Она, как и изобара — изотерма объем — состав, меняет здесь свой знак чероз бесконечность и также должна иметь точку возврата первого рода. На рис. 4.9 представлены данные о концентрационной зависимости энтальпии для системы этан — двуокись углерода. Как и на рис. 4.6, кривые 1 и 3 — критические изобары — изотермы для смеси, соответственно, с меньшей и с большей, чем у критической фазы азеотропа, концентрациями этана. Показана и критическая изобара — изотерма /г—N2 с точкой во-5-врата для азеотропа (пунктирная линия). Из этого рисунка видно, что характер концентрационной зависимости энтальпии полностью соответствует характеру концентрационной зависимости объема. Это хорошо согла- [c.149]

Обратимся к системе этан — Двуокись углерода. Начнем с критической точки СОг — компонента, обладающего больщим критическим давлением (компонент 1). Вспомним, что во всем интервале составов от этой точки до критической точки азеотропа критические давления смесей на изотермах равновесия являются максимальными (см. рис. 3.7). Следовательно, производная (д и1дМ1 )р,т,к всюду здесь будет положительной (см. [c.194]

Рис. 5.12. К ритичбокие изобары-изотермы и—N1 для системы этан— двуокись углерода.

Для смесей (кроме азеотропной) (дР1дю) ,т — конечная величина. Тогда в точке максимума на изобаре — изотерме, где (дь1дЫ1)р т= , будет равна нулю и производная (дР1дК ) ,т. Изохора — изотерма Р — также должна пройти через максимум. Это хорошо подтверждается данными для системы этан — двуокись углерода [I] (рис. 6.6). [c.207]

В больтинстве таких случаев исиоль-. уется высокая избирательность адсорбции по.тярных и ненасыщенных соединений на молекулярных ситах. Такие полярные соединения, как вода, двуокись углерода,сероводород,сернистый ангидрид и меркаптаны, сильно адсорбируются и легко могут быть вьщелены из смесей с неполярными соединениями. такими как природный газ или водород. На рис. 12. 24 представлены типичные изотермы адсорбцип двуокиси углерода, сероводорода п сернистого ангидрида на молекулярных ситах типа 5А. В. литературе описаны [17] три нрпмерс пролгышленного применения молекулярных сит для одновременной адсорбции воды и одной или пескольких кислотных примесей. Эти установки кратко рассмотрены ниже. [c.318]

Двуокись свинца начинает реагировать с карбонатом бария при неизотермическом нагревании до 330—350°С, полное завершение процесса фиксируется при температуре порядка 900°С. В изотермических условиях первая ступень разложения карбоната бария при его взаимодействии с двуокисью свинца (первый максимум скорости выделения из смеси СО2) заканчивается при 480—510°С со степенью конверсии от 45 до 48% вторая ступень завершается полным разложением ВаСОз при 880—900°С, причем максимум скорости выделения из смеси двуокиси углерода отмечается при 810—т830°С. В отличие от двух предыдущих систем изотермы реакций взаимодействия ВаСОз с РЬОг (рис. 3) характеризуются более низкими температурами, при которых реакции протекают со значительной скоростью. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология