Растворимость газов в жидкостях, определени

Растворимость газа часто определяется коэффициентом абсорбции а (Бунзен, 1855 г.). Коэффициентом абсорбции газа называют количество миллилитров газа (приведенного к 0°С и атмосферному давлению), которое растворяется в одном миллилитре жидкости при определенной температуре и давлении газа над жидкостью, равном 1 атм. [c.154]

Когда абсорбируемый растворимый в жидкости газ находится в смеси с нерастворимым газом, первый из них должен диффундировать через второй для достижения поверхности раздела фаз. В результате парциальное давление растворяемого газа у поверхности в общем случае ниже, чем в основной массе газовой фазы. Истинная картина процессов, протекающих в газовой фазе, не ясна, и, вероятно, столь же сложна, что и процессы в жидкости. Обычно употребляют термин газо-пленочное сопротивление , подразумевая под этим наличие у границы фазового раздела со стороны газа неподвижной пленки определенной толщины, через которую растворяемый газ переносится исключительно молекулярной диффузией, в то время как остальная масса газа имеет практически однородный состав. Это точно соответствует пленочной модели для описания процессов, протекающих в жидкой фазе. Однако для газовой фазы такая картина более правдоподобна, так как при перемещении газа относительно поверхности жидкости, несомненно, образуется пограничный слой аналогично слою, образующемуся при движении газа вдоль твердой поверхности. О последнем процессе имеется более подробная информация. Разумеется, можно считать большим упрощением, что погра- [c.146]

Олейник П.М. Метод определения растворимости газов в жидкостях и объемных свойств растворов под давлением. — Нефтепромысловое дело, 1986, № 8, с. 7. [c.165]

При экспериментальном определении каа с помощью физической абсорбции хорошо растворимых газов (чаще всего аммиака водой) требуется соответствующий учет равновесного давления газа над раствором, а также нередко и частичного сопротивления массопередаче со стороны жидкости. Если прн этом необходимо работать с колоннами сравнительно большой высоты (например, при специальном исследовании влияния высоты насадки на k( a), использовать систему аммиак — вода можно лишь заменив обычный метод измерения концентрации NH3 на более точный. Доп. пер. [c.207]

Выше были приведены простейшие и наиболее широко известные соотношения, описывающие растворимость газов и распределение вещества в системе жидкость — газ. Естественно, что существующие сегодня методы приближенного расчета констант фазового равновесия этим не ограничиваются. Существует целый ряд более сложных методов расчета этих констант в системе жидкость — газ, которые не являются, однако, универсальными и пригодны лишь для определенных систем и в определенных условиях. Подробный разбор этих методов и рекомендации по их использованию даны Адлером и Палаццо [56, 57], а также Ридом и Шервудом [58]. [c.99]

Общим для всех катализаторов является то обстоятельство, что с увеличением давления водорода от 6 до 11 МПа выход глицерина возрастает от 10 до 30—35%. Дальнейшее увеличение давления от 11 до 13 МПа приводит к снижению выхода продуктов на 5—7%. Возрастание выхода глицерина и гликолей с увеличением давления водорода объясняется тем, что с повышением давления водорода (до определенного предела, который зависит от природы гидрируемого вещества, катализатора, температуры) растет скорость проникновения его через границу раздела газ — жидкость, увеличивается растворимость водорода в жидкости и скорость диффузии к поверхности катализатора. Кроме того, это объясняется еще тем обстоятельством, что молекула глюкозы, имея карбонильную и большое количество гидроксильных групп, лучше адсорбируется на поверхности катализатора при повышенном давлении. [c.42]

Основными параметрами, влияющими на к. п. д. тарелки, являются растворимость газа и вязкость жидкости. Основанная на этих двух параметрах характеристика для различных абсорберов [17] изображена на рис. 1.1. К сожалению, к. п. д. тарелки зависит также от механизма абсорбции, высоты слоя н идкости на тарелке, скорости газа, конструкции колпачковой тарелки и скорости жидкости поэтому влияние всех этих факторов не может быть выражено простым соотношением. В США комитетом по процессам перегонки Института химической технологии было проведено детальное изучение к. п. д. колпачковой тарелки. В результате этой работы было опубликовано Руководство по расчету колпачковых колонн [18], в котором приведена типовая методика определения к. п. д. тарелки, позволяющая учесть влияние следующих факторов [c.14]

Как уже было указано, газы, хота и в незначительной степени, растворимы в воде, а потому в качестве напорной жидкости следует пользоваться насыщенным раствором хлористого натрия или еще лучше сернокислого натрия. При работе с водными растворами нужно учитывать упругость паров этих растворов и для получения точных результатов вводить поправку на присутствие в газе водяных паров. Для более точного определения состава газа в качестве вытесняющей жидкости следует применять ртуть, упругость пара которой при комнатной температуре очень мала, и растворимость газа в ней ничтожна. При анализе газов, содержащих сероводород, следует пользоваться только ртутными затворами. [c.826]

Следовательно, объем газа, растворяющегося при постоянной температуре в данном объеме жидкости, не зависит от его парциального давления. Именно поэтому растворимость газов обычно выражают, указывая объем газа, растворяющийся в определенном объеме (например, 100 мл) растворителя. [c.224]

Количество (объем) газа обычно измеряют прямым волюметрическим определением или косвенным методом по измерению изменения давления в заданном постоянном объеме (манометрический метод). Обзор различных методов определения растворимости газов в жидкостях приводится в ряде работ, в частности, в [24, 31—35]. Ряд методов рассмотрен в главе V. [c.11]

Растворимость газов также выражается числом граммов газа, растворяющихся при определенной температуре в 100 г жидкости при давлении этого же газа в 1 итм. [c.155]

Итак, в самом общем случае движения газированной жидкости для определения Рзаб при известном давлении на устье Ру требуется решить совместно основные уравнения (17), (39) и (50) или (42) [1]. При этом коэффициент сопротивления X в уравнении (17) [1] должен быть определен как функция четырех критериев (9) [1] из экспериментальных исследований. Вязкость газированной смесп, как функция растворимости газа и температуры, должна быть установлена также опытным путем. Только при наличии указанных зависимостей возможно строгое решение задачи путем численного интегрирования. Приближенные решения могут быть получены при следующих упрощениях [c.139]

Рис. 1.3. Схема прибора для определения растворимости газа в жидкости

Сформулировать закон Генри [уравнение (8.2.8) ] и использовать его для определения растворимости газов в жидкостях (стр. 240). [c.227]

Газы в определенной степени растворимы в жидкостях. Равновесный процесс перехода из одной фазы в другую осуществляется на границе раздела между растворителем (например, водным раствором) н атмосферой (паровой фазой). Растворимость газов в жидкостях может быть рассчитана по закону Генри. [c.191]

Растворимость газов и паров в полимерах характеризуется коэффициентом растворимости, представляющим собой число см газа или пара (при нормальных условиях), растворимых в 1 см полимера при парциальном давлении 1 атм и температуре определения. Коэффициент растворимости выражается в см газа/(см полимера-атм). При определении растворимости жидкостей или твердых тел в полимерах растворимость выражают в г/см или г/г. Равновесная концентрация газа с в полимере является функцией парциального давления р газа, согласно выражению [c.42]

К промежуточным методам относится хроматография на модифицированном сорбенте (газо-жидко-твердофазная), основанная на том, что неподвижной фазой служит твердый адсорбент, модифицированный небольшим количеством жидкости. В этом случае играют роль как адсорбция на поверхности газ-твердое тело (и, в определенной степени, — на поверхности жидкость-твердое тело), так и растворимость в жидкости. Существуют и другие промежуточные варианты. [c.9]

Рис. 218. Схема установки Кричевского, Жаворонкова и Циклиса для определения растворимости газов в жидкостях под давлением

Основная трудность в расчете равновесий газ - жидкость состоит в определении коэффициента активности в жидкой фазе у,- и коэффициента фугитивности в газовой фазе Ф,-. Методы оценки коэффициентов активности в растворах неэлектролитов уже были рассмотрены. Оценка же коэффициента фугитивности в газовой фазе может быть выполнена на основании уравнения состояния (Ван-дер-Ваальса, вириального и др.). Однако часто растворимость газа в жидкости очень мала и в этих условиях жидкая фаза стремится к идеальной. Кроме того, при умеренных давлениях не-идеальность газовой фазы незначительна. Тогда стремление того или иного компонента улетучиваться из жидкой фазы в газовую не зависит от присутствия других компонентов и система соответствует идеальной, для которой справедлив закон Генри [c.234]

Более полные данные имеются по растворимости малорастворимых газов и паров в растворах полимеров. Экспериментально равновесную растворимость газов в высоковязких жидкостях, в том числе в растворах и расплавах полимеров, определяют теми же методами, что и в низкомолекулярных жидкостях. Методически, однако, это определение значительно сложнее. [c.15]

Наиболее распространенными операциями в химической лаборатории являются нагревание и охлаждение. Такие приемы работы, как растворение, высушивание, кристаллизация, перегонка, возгонка, определение температуры плавления, определение температуры кипения и др., в большинстве случаев требуют либо нагревания или охлаждения, либо того и другого. Многие реакции в органической химии проводятся при нагревании и притом при строго определенной температуре. Нередко реакцию следует вести при охлаждении во избежание слишком быстрого течения процесса и чрезмерного выделения тепла, а также в случае нестойкости участвующих в реакции или образующихся веществ. Охлаждение также целесообразно применять для увеличения растворимости газов в жидкости, для уменьшения летучести низкокипящих растворителей, для предохранения от деятельности микроорганизмов и ферментов. [c.9]

Растворимость газов уменьшается с повышением температуры, а весовое количество газа, растворенного в определенном объеме жидкости, прямо пропорционально давлению газа (закон Генри). [c.63]

У поверхности раздела газ — жидкость концентрация абсор--бируемого компонента равна его растворимости при определенном парциальном давлении на границе раздела фаз [c.24]

Чем быстрее пропускают газ через жидкость, тем скорее жидкость насыщается им, но тем меньше жидкости успеет раствориться в газе, покидающем жидкую фазу, и тем менее вероятно, что газовая фаза достигнет насыщения. Наоборот, при медленном пропускании газа через жидкость улучшаются условия насыщения газовой фазы, но ухудшаются условия насыщения жидкой фазы. Условие же равновесия между фазами предполагает как насыщение газа жидкостью, так и насыщение жидкости газом, независимо от того, какая фаза исследуется. Если достигнуто насыщение только одной фазы, а сосуществующая с ней фаза является ненасыщенной, то неизбежны ошибки при определении растворимости. Особенно велики эти ошибки, когда газ хорошо растворим в жидкости или жидкость сильно растворяется в газе. [c.269]

Летучести каждого из компонентов в разных фазах при равновесии равны между собой. Если же, например, газовая фаза не насыщена жидкостью, то летучесть газа будет больше и растворимость газа в жидкости также будет больше, чем при равновесии. Наоборот, если при растворении хорошо растворимого газа не достигнуто насыщение жидкой фазы, то получается аналогичная ошибка в определении растворимости жидкости в сжатом газе. [c.269]

Аналитические методы. Динамические методы для определения растворимости газов в жидкостях применяли довольно часто. Рассмотрим установку Кричевского, Жаворонкова и Циклиса, на которой они исследовали растворимость окиси углерода, водорода и их смесей в метаноле . [c.270]

Рис. 221. Качающийся автоклав для определения растворимости газов в жидкостях и жидкостей в газах

Объемные измерения сводятся к наиболее (по возможности) точному измерению объемов жидкой и газовой фаз, на которые разделяется выпущенная из аппарата проба (жидкая или газовая). Подробно опишем в качестве примера аналитическую часть (рис. 252) установки (см. рис. 218) для определения растворимости газов в жидкости . [c.310]

Хотя влияние температуры на растворимость газов в жидкостях неоднократно обсуждалось в литературе [12, 39, 41, 48], выводы достаточно противоречивы. Поэтому следует еще раз остановиться на данном вопросе. При рассмотрении температурной зависимости растворимости газов необходимо особо тщательно подходить к вопросу выбора способа выражения концентрации газа в растворе. Дело в том, что, как уже отмечалось выше, большинство наиболее часто употребляемых выражений концентрации веществ в растворах содержат зависящие от температуры члены, которые фактически не имеют никакого отношения к температурным изменениям процесса растворения. Часто они отражают только объемные изменения растворяемого газа или растворителя с температурой [10]. Нужно заметить, что в случае органических, особенно неполярных жидкостей растворимость благородных газов мало изменяется с температурой. Поэтому требования к точности экспериментального определения растворимости газов в таких растворителях должны соблюдаться особенно строго. [c.111]

Хлористый водород. Для сравнения основных свойств ароматических углеводородов Броун и Брэди 196] воспользовались измерением растворимости хлористого водорода при низкой температуре (—78,5°) в гептане, содержащем определенную концентрацию изучаемых веществ. Растворимость газа в жидкости (Яна) прямо пропорциональна парциальному давлению газа р, мм) N = кр. Коэффициент пропорциональности к) называется константой Генри. [c.199]

Рассмотрим в качестве примера прибор для волюметрического определения растворенного воздуха в вискозе [315], который может быть использован и для многих других жидкостей с малой растворимостью газов (рис. V. 1). В этом же приборе можно определять суммарное количество растворенных и диспергированных газов. Последовательность операций при работе на приборе такова. Вначале в сосуд заливают низковязкую (нейтральную по отношению к испытуемому раствору) жидкость, например, в случае вискозы — раствор хлорида натрия в щелочи. Эту жидкость тщательно дегазируют путем создания разрежения в приборе. Ее нагревают через рубашку 6 горячей водой. При этом жидкость многократно переливается из реторты 2 в сосуд 4 и обратно. Анализируемую жидкость из стакана засасывают через трубку 5 в прибор до метки 50 или 100 (в зависимости от ожидаемого количества воздуха) при этом низковязкая жидкость перемещается в нижнюю часть сосуда 4, В замкнутом сосуде вискозу подогревают через рубашку 6 под вакуумом, затем доводят до кипения пары и выделяющиеся газы собираются в пространстве над вискозой. После охлаждения сосуда 4 реторту 2 поднимают и гидростатический столб передавливает вискозу в верхнюю часть сосуда 4. Пары конденсируются, а газ передавливается по капилляру 8 в эвдиометр, где и замеряют его объем. По шкале эвдиометра определяют [c.159]

Распределение числа молекул по скоростям согласно уравнению Максвелла является формой равновесия теплового движения. Растворимость тоже равновесное явление. Поэтому соотношение Максвелла послужило автору основой для вывода уравнения растворимости газов жидкостях, которое обеспечило вычисление растворимости газов в жидкостях определение энергии взаимодействия газовы.х молекул с молекулами растворителей позволило раскрыть физическую природу константы закона Генри и привело к обоснованию других эмпирических и полуэмпирически.х закономерностей. Оно же позволило раскрыть физическую природу двух констант, входящих в полуэмпирическое уравнение И. Р. Кричевского и Я. С. Казарновского и теоретически рассчитать их значения. Полученные расчетным путем значениу двух констант уравнения И. Р. Кричевского и Я. С. Казарновского близостью теоретически вычисленных величин к экспериментально найденным И. Р. Кричевским и Я. С. Казарновским и др. подтверждают справедливость уравнения автора и указывают на раскрытие физической природы констант известного полуэмпирического уравнения. [c.123]

Подробное рассмотрение физико-химических аспектов растворимости газов в жидкостях, включая расплавленные соли и жидкие металлы, дано Бэттингом и Клевером . Они приводят также много ссылок на работы последнего времени по экспериментальному определению растворимостей. Экспериментальные данные о растворимостях различных неорганических и органических веш,еств со-Д(ержатся также в ряде справочников - 2.>з.2о. [c.31]

Зависимость растворимости газа от давления выражается законом Генри при постоянной температуре масса растворен 1 .ноао газа прямо пропорциональна его парциальному давлению. Поскольку при увеличении давления в одинаковое число раз возрастает как масса растворяющегося газа, так и масса газа, содержащаяся в единице его объема, то объем газа, растворяющийся при данной температуре в определенном количестве жидкости, не зависит от давления газа. Поэтому растворимость газов обычно выражают числом объемов газа, растворяющихся в одном объеме жидкости эта величина носит название коэф фициента абсорбции. [c.79]

Коэффициенты массоотдачи определяют косвенными методами (стр. 167). Поэтому возникает вопрос могут ли коэффициенты массоотдачи, найденные в некоторых стандартных условиях (например, при испарении чистой жидкости для или при абсорбции плохо растворимого газа для р ). служить основой для определения коэффициентов массопередачн в сложном процессе, когда играют роль сопротивления обеих фаз [c.127]

Интересно отметить определенную асимметрию действия содержащегося в воде электролита на растворимость газа в воде и воды в газе. Так, в четырехмоляльном растворе МаС1 растворимость метана в воде при 125 °С уменьшается (см. табл. 58) в 2,84 раза, а растворимость воды в газе той же концентрации в воде уменьшается приблизительно на 13% (см. табл. 60). Причины, приводящие к уменьшению растворимости содержащей электролиты воды в сжатых газах, сохраняются и в равновесиях водный раствор электролита — неводная жидкость. Уменьшение содержания воды в неводной жидкости под влиянием присутствующих в воде электролитов также можно описать уравнением ( /.10). [c.109]

Системы газ— жидкость. Если над жидкостью находится растворимый в ней газ, индивидуальный или в смеси с другими нерастворимыми газами, то в равновесном состоянии такой системы между концентрациями растворимого газа в обеих фазах устанавливается определенное соотношение. Последнее носит название константы фазового равновесия и выражается отношением концентрации растворимого газа в газовой фазе к его концентрации в равновесной жидкой фазе. При этом концентрации могут быть выражены в единицах любой размерности. Если последние одинаковы для обеих фаз, то константа равновесия безразмерна в противном случае она имеет соответствующую размерность. В дальнейшем мы будем оперировать главным образом газовыми смесями, содержащими наряду с растворимыми компонентами А также и нерастворимые В (будем называть их и н е р-т о м). При этом удобно пользоваться относительными концентрациями V (кмоль Л/кмоль В) или Y (кг А кт В) в газовой фазе и X (кмоль Л/кмоль жидкости) или X (кг Л/кг жидкости). Константы равновесия, следовательно, будут т = УIX и m = УIX. [c.425]

На рис. 12.1 представлена принципиальная схема прибора, позволяющего определять растворимость газа в жидкости. Определенную навеску вещества-растворителя помещают в сосуд, в котором проводят операцию растворения, а затем в него подают растворяемый газ до достижения требуемого давления и обеспечивают его циркуляцию при помощи высокоскоростного побудителя газа. Любые посторонние газы, которые могли раствориться в растворителе, удаляют посредством предварительного вакуумирования растворителя. В процессе насыщения растворителя газом давление последнего поддерживают постоянным, регулируя его подачу. После заверщения насыщения определяют изменение объема в градуированной трубке и, применяя соответствующее уравнение состояния, рассчитывают количество растворенного газа. Если растворитель по своей природе нелетуч, небольщую пробу насыщенного раствора отсасывают непосредственно в бюретку вакуумным насосом, как это показано на рис. 12.2. После испарения газа из раствора жидкость сливают из бюретки, а оставщийся газ сжимают до атмосферного давления с помощью ртутного столба через уравнительную воронку и фиксируют его объем. [c.542]

В большинстве случаев теоретическое определение коэффициентов массоотдачи проводят, рассматривая процесс массопереноса для каждой фазы в отдельности вне частицы (внешняя задача) или внутри частицы (внутренняя задача). Фактически это означает, что при решении задачи не учитывается влияние массопереноса в одной фазе на скорость массопереноса в др)той. Очень часто такая постановка вполне допустима. Во многих практических задачах перенос массы в одной из фаз либо вовсе отсутствует (растворение твердой частицы или пузырька однокомпонентного газа (пара) в жидкости, испарение капли однокомпонентной жидкости в газовом потоке и т. п.), либо скорость его значительно выше, чем во второй фазе. В последнем случае говорят, что процесс массопередачи лимитируется сопротивлением второй фазы. Так, при абсорбции хорошо растворимых газов и паров (NH3, НС1, HF, SO2, SO3, этанол, ацетон и др.) из газовой смеси водой в барботажных аппаратах скорость массопередачи лимитируется скоростью диффузии этих газов в пузырьках. Наоборот, процесс массопередачи при водной абсорбции плохо растворимых газов (О2, СО2, NO, N2O) лимитируется сопротивлением водной фазы. В обоих указанных случаях концентрацию переносимого компонента на межфазной поверхности со стороны г-й фазы можно считать известной и равной концентрации, находящейся в равновесии с постоянной концентрацией компонента во второй фазе. Таким образом, для решения уравнения (5.3.1.1) можно использовать граничное условие 1-го рода (см. подраздел 5.2.2). Это существенно упрощает решение задачи. В экспериментах определяют обычно не коэффициенты массоотдачи , (см. уравнение (5.2.4.1)), а коэффициенты массопередачи К(, определяемые уравнениями (S.2.6.2.). Однако проводить эксперимент стараются таким образом, чтобы массоперенос во второй фазе либо отсутствовал, либо протекал значительно быстрее, чем в первой фазе. Тогда коэффициент массоотдачи в первой фазе будет равен экспериментально определенному коэффициенту массопере- [c.274]

В этой области коэффициент абсорбции пропорционален скорости газа в степени 0,85, что соответствует известным закономерностям абсорбции хорошо растворимых газов в насадочных колоннах [52]. После определенной для каждой плотности орошения величины (Щ)г, характеризующей переход к режиму разв1 того взвешивания, степень абсорбции возрастает. Из анализа. выражения (111.15) следует, что в этом режиме увеличение линейной скорости газа приводит к существенному повышению гидравлического сопротивления аппарата, обусловленному ростом количества жидкости, удерживаемой решеткой и слоем насадки. [c.163]

Реаэрация проточных водоемов идет по закону поглощения умеренно растворимых газов ненасыщенными жидкостями, находящимися в состоянии непрерывного перемешивания. При этом скорость растворения газов изменяется прямо пропорционально степени недо-насыщеиия жидкости. Установлена применимость этого закона к реаэрации рек. В реке путем поглощения кислорода из атмосферы в каждую последующую единицу времени пополняется постоянный процент оставшегося дефицита кислорода. Дефицит кислорода через определенный период времени будет равен [c.150]

При заданных Т и Р эти уравнения в принципе решают задачу — они в неявном виде содержат искомую зависимость ж (Т, Р). Однако в явном виде решение осложняется вследствие того, что требуются экспериментальные данные, относящиеся к исследуемому раствору Учитывая, что в большинстве случаев раствор ость газов в жидкостях достаточно мала, то в первом приближении можно считать растворы газов в жидкостях бесконечно разбавленными и пр енять закон Генри. Тогда для определения растворимости газа в жидкости, используя уравнение (6.44), получим [c.108]