Капли жидкие, испарение или конденсация

Наибольшее различие концентраций азота в газовой и жидкой фазах наблюдается при содержании его в жидкости в пределах 30—40 мол. %. Газообразный воздух, содержащий —79,1% N2, при 1 атм и 81,5 К находится в равновесии с жидкостью, в которой содержится 48,5% N2- Такой состав будут иметь первые капли, образующиеся при конденсации атмосферного воздуха. Жидкий воздух, в котором содержится 79,1% азота, при 1 атм и 78,5 К находится в равновесии с парами, содержащими 92,7% N2- Такой состав будут иметь первые порции газа, выделяющегося при испарении жидкого воздуха. [c.117]

При некоторой температуре однократного испарения, отвечающей так называемой точке конца кипения рассматриваемой системы, жидкая фаза полностью исчезает, испаряется последняя ее капля, и вся система в целом оказывается в паровой фазе. При этом состав паров в точности равен первоначальному составу а системы. Температура конца кипения ниже точки кипения ia компонента системы а, играющего в данном случае, роль высококипящего компонента. Точка является фигуративной точкой состояния системы в конце ее кипения, а точка Ri характеризует температуру и состав последней капли жидкости, равновесной с образовавшимися парами. Если при однократном испарении начальной системы поднять ее температуру выше то фигуративная точка Z,,, выражающая ее состояние, перейдет в область перегретого пара, расположенную на диаграмме равновесия выше изобарной кривой конденсации СЕ. [c.45]

Пусть дана систе 1а двух неограниченно растворимых друг в друге компонентов, образующих при некоторой концентрации Уе постоянно кипящую смесь с минимумом точки кипения, как. например, раствор бензола и этилового спирта, изобарная диаграмма равновесия которого приведена на фиг. 20. Если состав перегоняемого раствора равен уе. то выкипание системы будет происходить при постоянной температуре и неизменном составе жидкой и паровой фаз во все время испарения начального раствора, пока не выкипит его последняя капля. С другой стороны, если насыщенный пар состава уе охлаждать, то конденсация его также будет происходить при постоянной температуре и при неизменном составе образующейся жидкой и остаточной паровой фаз во все время конденсации, пока не перейдет в жидкость последний пузырек пара. Таким образом, ни испарение, ни конденсация в этом случае ни в какой степени не могут способствовать разделению компонентов системы, если ее начальный состав равен азеотропической концентрации уе [c.63]

Аналогично протекают процессы испарения и конденсации е системах гомогенных азеотропов, образующих постоянно кипящие смеси с максимумом точки кипения. Здесь также, если состав перегоняемого раствора равен уе (фиг. 27), то выкипание системы будет происходить при постоянной температуре и неизменном составе жидкой и паровой фаз во все время испарения начального раствора, пока не выкипит его последняя капля. Также н при охлаждении насыщенного пара состава уе процесс конденсации будет протекать при неизменной температуре и постоянном составе образующейся жидкой и остаточной паровой фаз, пока не перейдет в жидкость последний пузырек пара. Если же начальный состав системы отступает в ту или другую сторону от азеотропического, то перегонка и конденсация протекают с изменением температуры и состава жидкой и паровой фаз. Так, если состав а меньше Уе, то процесс перегонки сопровождается повышением температуры и обогащением остаточной жидкой фазы компонентом ау, который на интервале концентраций 0<а<уе играет роль высококипящего. Если же состав а начальной системы больше азеотропического состава Уе, то в ходе перегонки, сопровождающейся постепенным повышением температуры, состав остатка прогрессивно обогащается компонентом а, который на интервале концентраций уе <я<Г1 играет роль высококипящего. [c.66]

Аэрозоли с жидкой дисперсной фазой часто обладают большой скоростью испарения или склонностью к усиленной конденсации пара, поэтому осажденные на предметные стекла жидкие аэрозольные частицы могут за время измерения значительно измениться в размерах, что приводит к неправильным результатам. При определении дисперсности летучих составов в состав раствора рекомендуется вносить краситель. Цветной след от капли после ее испарения соответствует диаметру линзы. Предлагают также отбор проб жидких аэрозолей производить на предметное стекло, покрытое тонким слоем металла (например, меди). Если на такое стекло осядет жидкая частица, то перед испарением она вступит в реакцию с медным покрытием. В результате такой химической реакции возникает небольшой кратер , размер которого зависит от размера и химического состава первичных капель. Экспериментально определив зависимость диаметра кратера от степени дисперсности жидких частиц, нетрудно рассчитать размер капель. [c.154]

Скорость испарения или конденсация жидкой капли. До сих пор рассматривалась только диффузия в одном измерении. Теперь мы распространим обсуждение на трехмерный случай роста или испарения сферической жидкой капли, находящейся в газовой фазе. Рассмотрим случай испарения сферической капли радиуса Tj, состоящей из жидкости Л, пары которой должны диффундировать через атмосферу, содержащую инертный газ В (см. рис. 1.10). Мо-В будут соответственно N л [c.34]

Из диаграммы рис. 22 также следует, что отрезок Л—Б показывает разность содержаний азота в жидкой и паровой фазах она будет наибольшей, когда в жидкости содержится 30—40% азота и 70—60% кислорода. С повышением давления разность между содержанием азота в жидкости и паре уменьшается, и при критическом давлении она равна нулю, так как в этом случае различие между жидкостью и паром исчезает. Отсюда следует, что процесс разделения воздуха наиболее выгодно вести при возможно более низком давлении, так как в этом случае разность между составами жидкой и паровой фаз будет наибольшей. По этой причине процесс разделения жидких азотокислородных смесей методом ректификации стремятся проводить при невысоком давлении. Из кривых рис. 22 видно, что температура кипения испаряющейся жидкой азотокислородной смеси по мере обогащения жидкости кислородом постепенно повышается. Последняя капля испаряющейся жидкости имеет температуру кипения жидкого кислорода, так как азот из нее уже полностью испарился. Кривые равновесия между жидкой и паровой фазами азотокислородной смеси (рис. 22) одни и те же как для испарения, так и для обратного ему процесса конденсации. [c.93]

Испарение капель жидкости в газообразной среде и обратный процесс роста капель в среде, содержащей пересыщенный пар жидкости, играют большую роль в жизни природы и в человеческой деятельности. Достаточно вспомнить, что кругооборот воды в природе проходит через стадию конденсации водяного пара на содержащихся в атмосфере гигроскопических частицах (ядрах конденсации) с образованием облачных капель, причем значительная часть этих ядер образуется в результате испарения брызг морской воды напомним также, что при выпадении дождя происходит испарение падающих дождевых капель и нередко они не успевают достигнуть земли. В технике мы наблюдаем испарение капель горючего в двигателях внутреннего сгорания, при распылительной сушке вязких растворов и охлаждении горячих газов распыленной водой. Конденсационные туманы образуются при охлаждении газообразных продуктов сгорания, выходящих из дымовых труб и моторов самолетов, в процессе конденсации атмосферной влаги на капельках серной кислоты на сернокислотных заводах или фосфорной кислоты при создании оптических завес путем сжигания фосфора. Конденсационного происхождения большинство частиц в облаке, образующемся при взрыве атомной бомбы. Конденсация паров на газовых ион давно уже служит важнейшим средством исследования в атомной физике. Следует также упомянуть о том, что процессы адсорбции и абсорбции газов на твердых и жидких аэрозольных частицах во многих случаях весьма сходны с процессом конденсации пара на каплях и описываются теми же уравнениями. [c.5]

Испарение и конденсация. Испаряя жидкий воздух, можно осуществить частичное разделение его на кислород и азот. Однако этот способ непригоден для практического применения и при его использовании нельзя получить чистый кислород, так как повышение содержания кислорода в жидкости происходит в малой степени и только лишь к концу испарения. Опыт показывает, что при испарении, например, 60% жидкого воздуха, содержание кислорода в остатках жидкости составит всего 35%, а в парах 4,5%. Когда же вся жидкость превратится в газообразный воздух, то содержание кислорода в нем составит 21%. Этому будет соответствовать 52%-ное содержание кислорода в последней капле испаряющейся жидкости (рис. 8). [c.37]

Процессы конденсации и испарения уменьшают радиальный градиент температур в камере разделения. Если смесь содержит компоненты с близкими температурами кипения, то радиальное перемешение капли жидкости сопровождается увеличением концентрации выше-кипяш его компонента в жидкости. Встречное перемещение газовой фазы сопровождается снижением концентрации этого компонента в газовой смеси, т. е. в данном случае процесс энергетического разделения сопровождается и сепарацией жидкой фазы, и процессом ректификации смеси на отдельные компоненты. [c.131]

Перегонка слоя В ведется в соответствии с законами перегонки однофазных жидкостей, т. е. температура процесса вновь начинает расти в ходе испарения, а фигуративные точки жидкого остатка перегонки и выделяемого пара дяижутся по изобарным кривым кипения ВО и конденсации ЕО вверх по направлению к точке О, отвечающей чистому высококипящему компоненту та. В ходе постепенного испарения теоретически чистый компонент т может быть получен только с последней каплей испаряющейся жидкости, однако практически чистым он может быть получен до того, как вся жидкость будет перегнана. [c.59]

ДИСТИЛЛЯЦИЯ (от лат. (1 81111а110-стекание каплями) (перегонка), разделение жидких смесей на отличающиеся по составу фракции. Основана на различии в составах жидкости и образующегося из нее пара. Осуществляется путем частичного испарения жидкости и послед конденсации пара. Отогнанная фракция (дистиллят) обогащена относительно более летучими (низкокипящими) компонентами, а неотогнанная жидкость (кубовый остаток)-менее летучими (высококи-пящими). Если из исходной смеси отгоняется не одна фракция, а несколько, Д. наз. фракционной (дробной). [c.84]

Коалесценция-спзиате капель в эмульсиях (или газовых Пузырьков в пенах) при их иепосредств. контакте. 3) Спекание мелких твердых частиц в порошках при достаточно высоких т-рах. 4) Собирательная рекристаллизация-укрупнение зерен поликристаллич. материала при повышении т-ры. 5) Изотермич. перегонка-увеличение объема крупных капель за счет уменьшения мелких. При этом вследствие повыш. давления паров жидкости с более высокой кривизной пов-сти происходит испарение мелких капель и последующая их конденсация на более крупных каплях. Для жидкости, находящейся на твердой подложке, существ, роль в переносе в-ва от мелких капель к крупным играет поверхностная диффузия. Изотермич. перегонка твердых частиц может происходить через жидкую фвзу вследствие повыш. р-римости более мелких частиц. [c.590]

Предположим, что газ неподвижный и капли не движутся относительно газа объемное содержание газа мало природный газ нейтральный на межфазной поверхности существует равновесие характерное время тепломассопереноса в газовой фазе мало по сравнению с характерным временем в жидкой фазе природный газ рассматривается как один компонент (псевдогаз), свойства которого определяются по известным правилам усреднения для многокомпонентных смесей коагуляция и дробление капель отсутствуют распределение капель по объемам изменяется со временем в результате изменения размера капель за счет испарения метанола и конденсации паров воды. [c.551]

Ядра конденсации могут состоять как из органического, так и из неорганического вещества, могут быть растворимыми, нерастворимыми или же нерастворимыми с тонким внешним слоем, состоящим из растворимого вещества (в этом случае они называются смешанными ядрами). Из-за многообразия существующих в природе растворимых веществ химический состав ядер конденсации не определен достаточно хорошо. Исследование смога показало, что около 60 % частиц состоят из неорганических веществ или минералов, а остальные представляют собой сложную смесь органических компонентов, угля и пыльцы [98]. Такое процентное соотношение не является неизменным везде. Частицы разных размеров могут отличаться и по химическому составу. Например, установлено [103], что большинство ядер диаметром 0,4-2 мкм состоит, главным образом, из сульфата аммония, в то время как состав частиц с диаметром, превышаюшлм 2 мкм, менее специфичен иногда такие частицы содержат значительное количество хлорида или нитрата натрия. Различают два типа нерастворимых ядер конденсации легко смачиваемые и несмачиваемые. Легко смачиваемые ядра быстро образуют капли. Для теоретического предсказания роста и испарения таких частиц ядро можно рассматривать как чистую каплю и непосредственно применять к нему уравнение Кельвина (но при меньшем предельном размере ядра). Конденсация пара на частицах с несмачиваемой поверхностью более затруднена. Конденсирующаяся жидкость на поверхности такой частицы стремится собраться в маленькие шарики, и жидкий слой образуется только тогда, когда поверхность покроется шариками целиком. Пока не достигается высокая степень пересыщения, конденсация на несмачиваемой частице не происходит [104]. [c.826]

Пленки бора получают различными методами, из которых следует отметить метод термического разложения трихлорида бора в присутствии водорода с осаждением на нагретую до 997—1017 °С грань <111> р-кремния, метод вакуумного испарения и конденсации на нагретую до различных (20—797°С) температур подложку из плавленого кварца, слюды, каменной соли, сапфира или стекла, метод электронно-лучевого испарения и конденсации в вакууме 1,33-10- Па иа подложки из тантала илн ниобия (с подслоем йз вольфрама, хлористого бария или без подслоя), разогретые до 297—1197°С, и т. п. Ультрачистые пленки бора получают расплавлением и испарением капли на вертикальном стержне бора. Варьируя температуру капли от 697 до 2497 °С, можио изменить скорость испарения в широких пределах, управляя таким образом скоростью осаждения бора на подложке и совершенством образующихся пленок. Известен также способ получения пленок путем мгновенного охлаждения из жидкости. Применяют следующие схемы закалки прокатка жидкой капли, центрифугирование и захлопывание летящей капли двумя медными шайбами и т. д. Кристаллическое строение пленок бора определяется условиями кристаллизации. Так, пленкк, получаемые методом термического разложения трихлорида, имеют главным образом моно- и поликристалличсское строение, методом вакуумного испарения —в основном аморфное при применении в качестве подложек кремния и сапфира строение пленок зависит от температуры подложки — до 797 °С аморфное, при температуре до 897 "С кристаллическое и т. д. При получении пленок путем закалки из жидкой фазы скорости охлаждения составляют Ю —10 с-, а толщина пленок 40—120 мкм. В этом случае пленки имеют преимущественно кристаллическое строение для получения аморфного бора необходимы более высокие скорости. Метод осаждения бора из газовой фазы на подложку используют также для получениях борных нитей. В этом случае осаждение производят иа сердечник из вольфрама диаметром 15—16 мкм, толщина получаемого при этом борного слоя составляет до 50 мкм. В процессе осаждения происходит борирование вольфрама подложки и образуются бориды различного состава. В борном слое обнаружены аморфная и а- и Р-модификации, имеющие монокрнсталли-ческое строение с размерами кристаллитов 2—3 нм. Заметное влияние иа структуру бора оказывают примеси, попадающие в слой из газовой фазы или подложки. Так, присутствие углерода способствует образованию тетрагонального бора вместо Р-ро.мбоэдрического. [c.149]

Упругость испарения, Воды зависит от кривизны поверхности, с которой идет испарение чем больше кривизна, тем выше упругость испарения 1. Поэтому при одних и тех же условиях меньшие по размеру капельки воды обладают большей упругостью испарения, чем крупные, и если те и другие находятся в соседстве, то крупные водяные капельки будут еще более укрупняться за счет мелких, пока последние совсем не исчезнут. Отсюда понятно и явление перенасыщения водяного пара. Парциальное давление водяного пара может значительно превысить упругость, испарения воды при данной температуре, и все-таки избыток его не конденсируется в жидкую воду, если в HeiM заранее не присутствуют водяные капли, точно так же, как пересыщенный раствор не выделяет кристаллов, если в него не введены уже готовые кристаллы в качестве зародышей кристаллизации. При конденсация водяного пара роль заро- [c.209]

Испарение и рост капель жидкости в газообразной среде — процессы, играющие важную роль в природе и технике. Капли, образующие атмосферные облака и туманы, могут испаряться или расти посредством конденсации на них пара из окрул ающе-го воздуха, причем испарение и рост сопровождаются поглощением или выделением тепла и могут происходить в условиях переохлаждения, кристаллизации. В технике испарение капель бензина (смеси большого количества различных углеводородов) происходит при смесеобразовании в карбюраторах сотен миллионов автомобильных двигателей. Испарение капель керосина, мазута, нефти в камерах сгорания авиационных газотурбинных двигателей и в различных промышленных топочных устройствах происходит в условиях высоких температур и обычно сопровождается химическими превращениями горючего. В химической технологии при сушке распылением происходит интенсивное испарение капель разнообразных растворов, смесей, суспензий, эмульсий. Мельчайшие жидкие и твердые частицы дымов и туманов, образующихся при выбросах промышленных отработанных газов в атмосферу, рассеиваются в ней и испаряются, причем ввиду малости этих частиц процессу их испарения присущи особенности. В вакууме (на больших высотах, в космосе) испарение происходит не так, как в атмосфере Земли, у ее поверхности. Таким образом, процессы испарения частиц в природе, технике, народном хозяйстве чрезвычайно многообразны. [c.145]

Эфирный раствор свежеприготовленного метилмаг-нийбромида добавляют по каплям в воду. Для проведения гидролиза пригодна аппаратура, изображенная на рис. 7. Выделяющийся газ промывают, пропуская через склянки с водой и 10%-ным раствором едкого натра, после чего его собирают в конденсаторе с помощью жидкого азота. Повторение процесса испарения и последующей конденсации при использовании высоковакуумной аппаратуры дает возможность получить метан с чистотой до 99,995 об.%. [c.207]

Перегонка, или дистилляция (от лат. (1181и1а1ю - стекание каплями), - процесс разделения жидких смесей на отличающиеся по составу фракции. Она основана на различии при кипении составов жидкости и образующегося из нее пара. Осуществляют перегонку путем частичного испарения жидкости и последующей конденсации пара. Отогнанная фракция (дистиллят) обогащена относительно более летучим (низкокипя-щим) компонентом, а остаток неотогнанной жидкости - менее летучим (высококипящим). [c.305]

Методика измерения коэффициентов зазделения в условиях равновесного испарения состоит в следующем. В куб приблизительно на 74 высоты через байпасную трубку заливают исследуемую смесь. В системе создают вакуум и одновременно включают подогрев глицерина в термостате. Для ускорения дегазации жидкости включают вращение барабана. Стационарный режим считается достигнутым, когда давление остаточных газов в системе составляет 1 10 —1 10 мм рт. ст., а температура соответствует заданной. До этого времени проход пара из куба к конденсатору закрыт шариком. После достижения стационарного режима в трубку конденсатора заливают хладоагент (жидкий азот, смесь сухого льда с ацетоном и др.), шарик магнитом переводят в карман и начинается конденсация, продолжительность которой определяется температурой испарения. Когда отбор пробы шаровой фазы закончен, шарик переводят обратно в соединительную трубку, нагрев термостата выключают, хладоагент из конденсатора удаляют и выключают вращение барабана. Для ускорения охлаждения термостата по змеевику, имеющемуся в нем, пропускают воду. При достижении в термостате комнатной те.мпературы в прибор подают воздух, после чего вынимают конденсатор. Проба дистиллята обычно собирается в виде капли на конце конденсатора. В случае необходимости отбора более значительной по величине пробы паровой фазы приходится увеличивать продолжительность отбора, а к нижнему концу конденсатора припаивать маленькую чашечку для сбора дистиллята. Через байпасную трубку из куба отбирают пробу жидкой фазы. После анализа коэффициенты разделения рассчитывают по формуле (4). [c.102]

Изотермическое изменение давления пщ <. Т К Тм Пусть г = и смесь находится в однофаадом газовом состоянии в точке Н. Снижаем давление. В точке Ь смесь становится насыщенной, из нее вьщеляется первая капля жидкости.. При дальнейшем снижении давления происходит ретроградный процесс конденсируется жидкая фаза, количество которой достигает максимума в точке 5. При уменьшении давления процесс становится прямым жидкая фаза испаряется и в точке / исчезает. Итак, на отрезке 18 при снижении давления происходит процесс ретроградной конденсации. При повышении давления на этом отрезке происходит ретроградное испарение жидкой фазы. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология