Конденсация молекул газа

Уменьшение площади, занимаемой 1 моль вещества в монослое, приводит к отклонениям от состояния идеального двумерного газа. При высоком поверхностном давлении монослой напоминает реальный объемный газ, подчиняющийся уравнению Ван-дер-Ваальса. Дальнейшее повышение давления вызывает конденсацию двумерного газа. Конденсация протекает при постоянном поверхностном давлении. Поверхностное давление двумерного насыщенного пара увеличивается с повышением температуры и уменьшается с ростом углеводородной цепи молекул. [c.42]

Кристаллизация из газовой фазы — это конденсация молекул газа с образованием кристаллического вещества, минуя жидкую фазу. Физической кристаллизацией называют образование кристаллов из молекул, находящихся в одно- или многокомпонентной газовой фазе. Химическая кристаллизация — это возникновение кристаллов вследствие пересыщения газовой фазы новым веществом, образующимся в результате химической реакции между газообразными компонентами. Кристаллизация из газовой фазы в неизменном объеме, вследствие конденсации вещества, сопровождается понижением давления. При физической кристаллизации процесс конденсации (обратный сублимации) достигается при понижении температуры или при сжатии (уменьшении объема) газа. Для химической кристаллизации необходимо смешение реагирующих газов. [c.262]

Межмолекулярные силы взаимодействия. Между насыщенными и в целом электронейтральными молекулами в газах, жидкостях и твердых телах действуют одновременно силы отталкивания и притяжения. Относительная интенсивность этих сил в значительной мере определяет физико-химические свойства веществ. Сила отталкивания в твердых и жидких телах определяет их малую сжимаемость. Притяжение приводит к конденсации молекул газов, образованию молеку- [c.33]

В высоком вакууме по пару процесс движения испарившихся молекул обусловлен только тепловой энергией молекул. На границе поверхности сублимируемого вещества, находящегося внутри аппарата, не образуется слой с более высокой плотностью, чем в любой другой точке объема. Молекулы газа внутри объема аппарата имеют большую энергию, чем молекулы пара на поверхности сублимируемого льда. Кроме того, молекулы газа, попадая з поле действия полярных молекул, подвергаются поляризации. Молекулы газа с большой энергией способны, с одной стороны, разрушать кристаллические решетки на поверхности сублимируемого материала, а с другой — ассоциироваться со свободными молекулами пара, потерявшими связь с молекулами твердого вещества, и переходить в ассоциированном состоянии в парообразную фазу. Здесь молекулы газа выполняют роль переносчика молекул пара с поверхности сублимируемого вещества в окружающую среду, подобно тому, как при конденсации пара молекулы газа являются переносчиками молекул пара из объема к поверхности конденсации. Молекулы газа как бы бомбардируют сублимируемое вещество. В местах их падения ослабляются силы взаимодействия между молекула- [c.84]

В процессе адсорбции молекулы газа осаждаются на поверхности твердого тела точно так же, как и при конденсации, а затем удерживаются на ней физическими силами притяжения (силы Лондона— Ван-дер-Ваальса) либо химическими силами (хемосорбция) — в зависимости от химической природы молекулы и поверхности. В некоторых системах могут существовать оба вида адсорбции или промежуточные состояния. [c.156]

Разделение газов значительно отличается от разделения нефти. Сначала весь газовый поток сжимают и охлаждают. В первом контуре охлаждения используют воздух и воду. Здесь при давлении 0,5 МПа и температуре 35 °С происходит конденсация части газов Сз— С4. Получившуюся газожидкостную смесь прокачивают через колонну с бензином. Сконденсировавшиеся молекулы пропана и бутана растворяются в нем (абсорбируются). [c.100]

Вопрос, о том, где кончается вещество, способное дать углеводороды, является беспредметным. Часть органического вещества может, в силу своей химической структуры, дать настоящие углеводородные смеси, тогда как другая часть, химически менее активная, может одновременно присутствовать в данных условиях в неизменном состоянии. Можно, конечно, допустить, что жировой материал, содержащий готовую цепь углеродных атомов способен сравнительно легко перейти в метановые углеводороды или вообще — в углеводороды. Но это только часть вещества будущей нефти, основная же масса его превращается, проходя последовательные этапы, в сложную смесь веществ высокого молекулярного веса, обладающих циклическим строением, а также содержащих некоторое количество гетероатомов. Потеря этих гетероатомов создает предпосылки для образования активных соединений, способных к последующей полимеризации и конденсации молекул. Поэтому начальная углеводородная смесь должна иметь сложный полициклический характер в этой смеси наряду с полиметиленовыми циклами будут содержаться ароматические, а также их различные комбинации. Начальные стадии нефтеобразования, если подразумевать под этим термином собственно образование углеводородов, характеризуются совместным содержанием высокомолекулярных углеводородов и остатков гетерогенных соединений. Эти химические свойства объясняют высокий молекулярный и удельный вес первичной нефти и значительное содержание в ней смолистых веществ, не идентичных смолистым веществам, возникающим при вторичных процессах изменения нефти. Пока сложные молекулы еще сохраняют какую-то близость к структуре исходного материала, очевидно, не имеется достаточных оснований предполагать в таких нефтях высокое содержание легких углеводородов и газа. [c.211]

Ассоциативные явления происходят и в газах при их рассмотрении с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов и сил взаимодействия между молекулами, Наиболее ярко подобные явления выражены в газовых смесях при конденсации компонентов смеси или дальнейшем образовании в ней твердой фазы, происходящих в присутствии неконденсирующихся газов. При этом на процесс фазовых превращений дополнительно накладывается взаимодействие между молекулами пара и газа, приводящее к ассоциации, которая происходит тем интенсивнее, чем меньше кинетическая энергия сталкивающихся молекул, В этих условиях образование твердой фазы при конденсации приводит к тому, что отраженные от холодной поверхности молекулы газа сами выступают в виде ядер — центров сорбции и конденсации паров, а также переносчиками пара к поверхности, за счет чего процесс в определенных термобарических условиях может значительно интенсифицироваться, [c.100]

Ассоциация молекул газа ярко проявляется при конденсации пара на заряженных частицах — центрах образования новой фазы. Ддя образования устойчивых ассоциированных комплексов каждому компоненту газовой смеси должны соответствовать заряженные частицы определенного типа. [c.101]

Средняя кинетическая энергия молекул жидкости слишком мала, чтобы все они могли преодолеть силы внутреннего давления и распространиться равномерно по всей емкости, как это было с молекулами газа. Но, согласно закону распределения Максвелла, в жидкости всегда присутствует некоторое число молекул с большой энергией ( горячие молекулы), которые способны преодолеть силы внутреннего давления и покинуть объем жидкости — вырваться в пространство над ее поверхностью, т. е. испариться. В то же время в паре над поверхностью жидкости присутствуют молекулы с небольшой энергией ( холодные молекулы), которые захватываются жидкостью — происходит конденсация. [c.27]

Видное место в теории газовой адсорбции занимает теория Поляни, в которой проводится аналогия между адсорбцией и конденсацией пара. Предполагается, что в результате взаимодействия молекул газа с адсорбентом происходит концентрирование молекул газа у поверхности адсорбента и связанное с ним локальное повышение давления. В пределе газ сжимается до давления насыщения (р ) и на поверхност происходит фазовый переход, приводящий к образованию пленки жидкости. Объем конденсата 1 , называемый адсорбционным объемом, может быть рассчитан по удельной адсорбции [c.30]

Газ состоит из молекул, двигающихся прямолинейно (от одного столкновения до другого) с большой скоростью. Основными свойствами газа являются отсутствие определенной формы и малые плотность и вязкость. Объем, занимаемый самими молекулами газа, по сравнению с объемом, занимаемым газом, в обычных условиях очень мал. В результате этого объем газа при его конденсации в жидкость резко уменьшается. [c.34]

При адсорбции свободная поверхностная энергия уменьшается и АР отрицательна. Так как до адсорбции молекулы газа могут двигаться в трех направлениях, а после адсорбции либо прочно удерживаться на твердой поверхности, либо двигаться только в двух направлениях, процесс адсорбции сопровождается понижением энтропии и А5 имеет отрицательное значение. Тогда из уравнения (а) следует, что АН также отрицательно. Это означает, что процессы адсорбции являются экзотермичными. Выделяющаяся при адсорбции теплота носит название теплоты адсорбции. При физической адсорбции теплоты адсорбции имеют значения такого же порядка, как и теплоты конденсации газов (2—3 ккал/моль), при хемосорбции теплоты адсорбции гораздо больше и имеют порядок теплот образования химических соединений (десятки ккал/моль). В соответствии с правилом Ле-Шателье ( 53), с повышением температуры количест- [c.284]

Когда молекулы находятся на достаточно большом расстоянии друг от друга, между ними действуют силы притяжения. На близком расстоянии, например, в жидкости под давлением молекулы, наоборот, отталкиваются друг от друга, что обусловлено электростатическим отталкиванием электронов и ядер. Обычно силы притяжения проходят через максимум при некотором конечном расстоянии между молекулами. При температурах ниже Тс газ можно сжать таким образом, чтобы молекулы оказались на расстояниях, соответствующих притяжению между ними. Тогда происходит конденсация. Выше Тс кинетическая энергия молекул газа такова, что притяжение между ними оказывается недостаточно эффективным, и конденсация невозможна. [c.24]

Изотерма двухмерного давления при конденсации молекул ПАВ в адсорбционном слое, т. е. при переходе от парообразных к конденсированным пленкам (см. рис. И—20), вполне аналогична по форме изотерме давления реального трехмерного конденсирующегося газа, описываемой уравнением Ван-дер-Ваальса [c.70]

В этих уравнениях используются еще две величины — теплоты, затрачиваемой на сублимацию одного моля графита или выделяющейся при его конденсации из газа 715,0 кДж и теплоты образования молекулярного водорода из атомов 436 кДж. Найденная величина 1661,8 кДж намного больше теплоты образования метана из элементов, что обусловлено значительно большим запасом энергии у атомов по сравнению с молекулами. Эта величина представляет собой энергию, которую надо затратить, чтобы разъединить молекулу метана на атомы (такие величины называются теплотами атомизации). Так как в метане, [c.31]

Молекулы жидкости, подобно молекулам газа, находятся в постоянном движении и, сталкиваясь между собой, взаимно обмениваются энергией. Некоторые из молекул жидкости, обладающие особенно большой энергией, могут вырваться из жидкости за ее свободную поверхность, образуя газовую фазу данного вещества. Этот процесс, интенсивность которого увеличивается с возрастанием температуры, называется испарением. По мере возрастания числа молекул пара становится заметной тенденция обратного перехода части молекул в жидкость—процесс конденсации, Когда скорость парообразования сравняется со скоростью конденсации, т, е. когда число молекул, вылетающих из жидкости, станет равно числу молекул, оседающих на ее поверхности, установится состояние подвижного равновесия. Его характеризует, с одной стороны, температура, а с другой—соответствующее этой температуре давление насыщенного пара данного вещества, которое будет мерой концентрации его молекул в газовой фазе. Давление насыщенного пара не зависит ни от количества веществ, находящихся в отдельных фазах, ни от занимаемого ими объема. Оно является толька функцией температуры.. [c.20]

В связи с тем, что в звездах аналогичного типа перед их вспышками еще много водорода, то его относительное содержание в межзвездном газе или в очень разреженных туманностях велико. Много водорода и в веществе, которое выбрасывается при вспышках Новых звезд. Правда, при этом выбрасывается значительно меньше вещества, чем при вспышках Сверхновых звезд, но вспышки их происходят очень часто. Поэтому за время существования нашей Галактики большое количество вещества было выброшено при вспышках Новых звезд. Выброс вещества в галактическое пространство, кроме того, происходит и на ранних стадиях существования горячих голубых звезд, состоящих в основном из водорода. Долгое время оставался неясным вопрос об образовании пыли в космическом пространстве. В настоящее время существует мнение, что она образовалась путем конденсации молекул газообразных веществ—метана, аммиака и других. [c.145]

Опыт показывает, что, теория БЭТ лучше описывает изотермы в средних областях р р = 0,35 0,5, когда капиллярная конденсация еще не сказывается. При р р < 0,35 опытные данные лучще описываются уравнением Поляни — Лондона, полученным на основе потенциальной теории. Согласно этой теории, связь между адсорбционным потенциалом 9 (работой, совершаемой адсорбционными силами при перенесении молекулы газа из бесконечности в данную точку поля) и объемом адсорбционного пространства W называется характеристической кривой [c.174]

Кристалл иода в эвакуированном сосуде будет постепенно переходить в газообразное состояние в результате испарения молекул с его поверхности. Одна из свободных молекул газа может случайно снова удариться о поверхность кристалла, прилипнуть к ней и удержаться вандерваальсовыми силами притяжения других молекул кристалла. Это явление называется конденсацией молекул газа. [c.43]

Существует аналогия между процессом адсорбции и процессом конденсации молекул газа или кристаллизации из жидкости. Селективное действие адсорбции наиболее четко выражено в мономолекулярном слое сорбтива, находящемся у твердой поверхности сорбента, однако селективность может существовать и при высоте слоя в три или четыре молекулы. [c.525]

Давление паров над кристаллами. Кристалл иода, помещ,енный в пустой сосуд, будет постепенно переходить в газообразное состояние в результате испарения молекул с поверхности. Одна из свободных молекул газа может случайно снова удариться о поверхность кристалла, прилипнуть к ней и удерживаться вандерваальсовыми силами притяжения других молекул. Это явление называется конденсацией молекул газа. Скорость, с которой молекулы испаряются с новерхности кристалла, пропорциональна величине [c.40]

Насьщенные и в целом электронейтральные молекулы мог т взаимодействовать между собой и, в частности, испытывать взаимное притяжение. Это притяжение приводит к конденсации молекул газов, к образованию молекулярных кристаллов, является причиной адсорбции веществ оно приводит к ассоциации однотипных молекул и т. д. В газах и жидкостях мерой их взаимного притяжр- [c.39]

Для смесей паров, не содержащих загрязняющих частиц капель или ионов газа, применяется теория гомогенного заро дышеобразования [58, 29]. Если такие частицы присутствуют, то они обеспечивают центры роста жидкой фазы вследствие конденсации молекул газа даже при небольших степенях пересыщения. Однако, если они отсутствуют, то, как показывают практика и теория, парциальное давление компонента А может в несколько раз превысить давление насыщенного пара, прежде чем будет наблюдаться зародышеобразование даже при низкой скорости. Однако в конкретных условиях зародыши часто возникают в результате процессов, проходящих в области вверх по потоку, скажем, в аппаратуре с паро-жидкостными потоками в топочных камерах, или реакций, при которых образуются или присутствуют твердые вещества. Согласно Штейнмейеру [55], в большинстве технологических конденсаторов образуется туман, когда объемное парциальное давление снижается до давления насыщения. Это мнение было принято также Шулером и Абеллем [51 ], которые [c.302]

При конденсации пара в твердое состояние природа неконденси-рующихся газов оказывает существенное влияние на кинетику движения паро-газовой смеси в объеме конденсатора и на механизм конденсации пара с примесью газа. Молекулы пара (при определенных условиях) сравнительно свободно пробираются к поверхности конденсации через движущиеся во всем объеме конденсатора молекулы водорода, хотя скорость последних в 3 раза больше скорости пара. При тех же самых условиях молекулы дифтордихлорметана F2 I2 представляют огромное препятствие движению молекул пара. При этом процесс конденсации пара в твердое состояние в присутствии газовых примесей зависит не только от скорости движения молекул каждого компонента в отдельности, но и от молекулярного веса. Однако наиболее существенно влияние любого неконденсирующегося газа на процесс конденсации пара определяется энергией движения отраженных от поверхности сублимационного льда (а в общем случае от поверхности конденсации) молекул газа. Предложенное уравнение для определения интенсивности конденсации (45) отражает влияние природы различных газовых примесей. В условиях высокого вакуума по газу, т. е. когда молекул газа в объеме конденсатора сравнительно мало, влияние природы газовых примесей на процесс конденсации сказывается очень слабо. На фиг. 50 приведены экспериментальные кривые изменения скорости конденсации пара при наличии различных газовых примесей. Экспериментальные результаты подтверждают выдвинутую гипотезу, объясняющую 110 [c.110]

Цель большинства процессов переработки природных газов — извлечение определенных компонентов из газовых потоков. Любой процесс переработки осуществляется при постоянном контроле давления, температуры и соотношения между паровой и жидкой углеводородными фазами. При проектировании установок переработки газа или составлении спецификаций необходимо учитывать условия начала кипения и температуру конденсации продуктов, а такж поведение системы пар—жидкость в любой точке внутри фазовой оболочки. Расчеты обычно основываются на допущении равновесного состояния между фазами, т. е. такого состояния, при котором состав жидкости и пара, находящихся в контакте между собой, с течением времени не изменяется. В тех случаях, когда время контакта фаз недостаточно для установления равновесия, применяются различного рода коэффициенты, которые учитывают зависимость процесса от времени. Понятие равновесия не применимо для статических систем, так как скорости испарения и конденсации молекул в таких системах одинаковы и состав фаз практически не изменяется. [c.43]

При поглощении следующих порций газа при более высоких давлениях интенсивность этих эффектов падаех, и преобладающее значение пр1-1обретают физические факторы. В последнем случае адсорбция молекул газа вызывается тем, что поверхностные атомы или ионы адсорбента создают в поверхностном слое силовое поле, в котором конденсация молекул окруноющего газа происходит значительно легче, чем в отсутствие поля. [c.372]

При адсорбции молекулы газа или пара концентрируются на поверхности адсорбента под влиянием молекулярных сил притяжения. Этот процесс часто сопровождается химическим взаимодействием, а также конденсацией пара в капиллярных порах твердого адсорбента. Общепризнанной теории адсорбции еще нет. Согласно широко распространенному взгляду, адсорбция происходит под действием электрических сил, обусловленных взаимодействием зарядов молекул адсорбента и по1лощае-мого вещества. По другой теории адсорбционные силы носят химический характер и природа их объясняется наличием свободных валентностей на поверхности адсорбента. [c.713]

Значение ионов при образовании новой фазы в газовой среде легко доказать с помощью камеры Вильсона. Для этого камеру следует заполнить воздухом и паром исследуемой жидкости, пересыщение которого недостаточно для образования тумана в неионизированном газе, и вызвать в камере ионизацик> газа, например, путем облучения частицами высоких энергий (продуктами распада радиоактивных элементов, космическими лучами). В таких условиях в камере можно наблюдать дорожки из тумана, соответствующие пути частиц. Причиной образования таких дорожек является образование ионов в результате столкновения частиц высоких энергий с молекулами газа и конденсация на этих ионах паров. [c.358]

Силы, действующие на поверхности твердого тела, ненасыщены. Поэтому всякий раз, когда свежая поверхность подвергается действию газа, на ней создается более высокая концентрация молекул газа, чем в объеме собственно газовой фазы. Такое преимущественное концентрирование молекул на поверхности называется адсорбцией. Прочность связи молекул адсорбата с поверхностью адсорбента, а также величина адсорбции могут сильно меняться от системы к системе. Процессы адсорбции можно разделить на два основных типа физическую адсорбцию и хемосорбцию. Физическая адсорбция вызывается силами молекулярного взаимодействия, к которым относятся силы взаимодействия постоянных и индуцированных диполей, а также силы квадрупольного притяжения. Хемосорбция обусловлена перераспределением электронов взаимодействующих между собой газа и твердого тела с последующим образованием химических связей. Физическая адсорбция подобна конденсации паров с образованием жидкости или процессу сжижения газов, а хемосорбция может рассматриваться как химическая реакция, протекание которой ограничено поверхностным слоем адсорбента, Типы адсорбции различают по нескольким критериям 1) по теплотам адсорбции. Количество выделившейся в процессе физической адсорбции теплоты, отнесенное к одному молю адсорбированного вещества, обычно изменяется в пределах 8—40 кДж. Как правило, теплота хемосорбции превышает 80 кДж/моль 2) по скорости протекания процесса. Поскольку физическая адсорбция подобна процессу сжижения газа, то она не требует активации и протекает очень быстро. Хемосорбция же, аналогично большинству хи- [c.425]

Так же как и для химических реакций, теплоты химической адсорбции могут быть весьма значительными — намного больше теплот конденсации. Еще одним принципиальным отличием химической адсорбции от физической является то, что в результате образования более прочных связей хемосорбированное вещество с трудом удаляется с поверхности адсорбента, причем десорбция может сопровождаться химическими превращениями. Так, например, при адсорбции кислорода на поверхности угля образуется настолько прочная связь, что при десорбции в газовую фазу выделяются оксиды углерода СО и СО2. Во многих случаях на поверхности адсорбента могут одновременно находиться физически и химически адсорбированные молекулы газа (например, при адсорбции СО2 на ЛЬОз). [c.318]

Если поршень сдвинуть вниз, то температура внутри камеры немного понижается, отчего водяной пар становится на некоторое время пересыщенным. Если в этот момент в камеру внести радиоактивное вещество на кончике иглы, то каждая движущаяся в камере а-частица оставляет за собой туманный след. Объясняется это тем, что а-частица ионизирует на своем пути молекулы газов, наполняющих камеру. Ионы же, как это было показано еще Гельмгольцом, являются центрами, вокруг которых происходит конденсация пересыщенного пара в мельчайшие капельки воды (туман). Освещенные боковым светом полоски тумана фотографируются. [c.56]

Адсорбция газов может возникать под действием молекулярных сил, вызывающих отклонения от законов идеальных газов и явления конденсации. Этот тип адсорбции часто называют молекулярной. Химическая адсорбция (иногда хемосорбция) вызывается силами химического сродства. Адсорбирующееся вещество (адсорбат) образует при этом поверхностные соединения. Часто скорость химической адсорбции мала при низкой температуре и растет с температурой. Это связано с тем, что процесс взаимодействия между молекулами газа и атомами поверхт ности твердого тела характеризуется активационным барьером. В гл. XIV были охарактеризованы подобные барьеры для случая диффузии. [c.385]

Степень осушки газа определяется не только возможностью конденсации воды, но и образованием гидратов. Гидраты пред ставляют собой комплексные соединения молекул газа с водой Известны гидраты метана (СН4-6Н20), этана (СгНб-У.НгО) и др По внешнему виду гидраты — объемистые кристаллические обра зования, в зависимости от состава белые или прозрачные, как лед Гидраты нестабильны и при изменении температуры или давления легко разлагаются на газ и воду. [c.276]

Мембранное газоразделение-разделение на компоненты газовых смесей или их обогащение одним из компонентов. При использовании пористых перегородок с преим. размером пор (5-30)-10 мкм разделение газов происходит вследствие т. наз. кнудсеновской диффузии. Для ее осуществления необходимо, чтобы длина своб. пробега молекул была больше диаметра пор мембраны, т. е. частота столкновений молекул газа со стенками пор превышала частоту взаимных столкновений молекул. Поскольку средние скорости молекул в соответствии с кинетич. теорией газов обратно пропорциональны квадратному корню их масс, компоненты разделяемой смеси проникают через поры мембраны с различными скоростями. В результате пермеат обогащается компонентом с меньшей мол. массой, концентрат-с большей. Коэф. разделения смеси = и,/ 2 = (Мз/М,) , где 1 и 2-числа молей компонентов соотв. с мол. массами М1 и М2. В реальных условиях весьма трудно с помощью пористых мембран обеспечить чисто кнудсе-новский механизм разделения компонентов. Это объясняется адсорбцией или конденсацией их на стенках пор перегородки и возникновением дополнительного т. наз. конденсационного либо поверхностного газового потока, наличие к-рого приводит к снижению К . [c.25]

Из числа ударяющихся молекул только часть фиксируется на поверхности, остальные упруго отражаются в газовую фазу. Доля неупругих столкновений к общему числу столкновений молекул газа с поверхностью была названа коэффициентом конденсации а . Необходшго учитывать, что в процессе адсорбции часть поверхности 0 уже покрыта молекулами адсорбата и, следовательно, активной является лишь вторая, свободная часть. Тогда скорость адсорбции, отнесенная к единице поверхности [c.42]

Наконец, имея в виду, что конденсатор переразмерен, мы вправе ожидать преждевременной конденсации последней молекулы газа, которая произойдет в точке 11 (см. рис.14.4), обусловив тем самым увеличение длины участка конденсатора, на котором, происходит пеоеохлажпение. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология