Диссоциация газов при высоких

Зависимость растворимости газов в жидкостях от давления. Если газ химически не взаимодействует с растворителем, то зависимость растворимости газа в жидкости от давления выражается законом Генри. Для идеальных растворов закон Генри может быть выражен уравнением (128.7). Закон Генри справедлив только тогда, когда растворение газа в жидкости не связано с процессами диссоциации или ассоциации молекул растворяемого газа. Расчет растворимостей газов по уравнению (128.7) при высоких давлениях приводит к ошибкам, если не учитывать зависимость коэффициента Генри от давления. Характер изменения растворимости некоторых газов от давления в воде при 298 К показан на рис. 126. С изменением давления газа растворимость различных газов меняется неодинаково и подчинение закону Генри (128.7) наблюдается лишь в области невысоких давлений. Различие в растворимости газовых смесей и чистых газов в жидкости определяется взаимным влиянием отдельных газов друг на друга в газовой фазе и взаимным влиянием растворенных газов в жидкой фазе. При низких давлениях, когда взаимное влияние отдельных газов невелико, закон Генри справедлив для каждого газа, входящего в газовую смесь, в отдельности. [c.383]

Особенности аэрозолей заключаются в том, что из-за низкой вязкости воздуха седиментация и диффузия частиц аэрозоля протекают очень быстро. Кроме того, дымы и туманы легко переносятся ветром, что используют для создания дымовых завес, окуривания и опрыскивания сельскохозяйственных культур. Электрические свойства аэрозолей чрезвычайно сильно отличаются от электрических свойств систем с жидкой средой, что объясняется резким различием плотностей и диэлектрических свойств газов и жидкостей. В газовой среде отсутствуют электролитическая диссоциация и ДЭС. Однако частицы в аэрозолях имеют электрические заряды, которые возникают при случайных столкновениях частиц друг с другом или с какой-нибудь поверхностью. Возможна также адсорбция ионов, образующихся при ионизации газов под действием космических, ультрафиолетовых и радиоактивных излучений. Для аэрозолей характерна крайняя агрегативная неустойчивость. Их длительное существование связано с высокой дисперсностью и малой концентрацией. Это значит, что устойчивость аэрозолей является лишь кинетической, термодинамические факторы устойчивости отсутствуют. [c.447]

Ограничимся рассмотрением только наиболее типичного случая, когда повышение температуры газа при постоянном давлении вызывает и усиливает процессы диссоциации молекул данного газа на более простые частицы. Так, двухатомные молекулы Рг, Ог, На, О2 и др. с повышением температуры постепенно диссоциируют на свободные атомы (термическая диссоциация молекул). В первую очередь диссоциируют молекулы, в которых энергия связи между атомами сравнительно невелика (Рг, СЬ). Диссоциация молекул с более прочной связью (Н2, О2) начинается при более высоких температурах (рис. 32,а). Повышение давления при данной температуре уменьшает степень диссоциации. На рис. 32,6 [c.117]

Одной из специфических особенностей процесса выращивания монокристаллов ИАГ из расплава является термическая диссоциация АЬОз и испарение продуктов диссоциации. При высоких температурах происходит диссоциация АЬОз на ряд газообразных компонентов А1, АЬО, АЮ, АЬОз, О. По данным И. С. Куликова, основными компонентами диссоциации от 1000 К и выше являются одноатомные газы — кислород и алюминий. С повышением температуры увеличивается концентрация субоксидов алюминия АЬОз и АЮ и при 3000 К достигает 10 %. Концентрация полимера АЬОа не превышает 1 %, менее 1 % содержится также АЬОз. [c.171]

Эритроциты, содержащие калиевую соль оксигемоглобина, приносятся с кровью к тканям. В тканях парциальное давление кислорода малое (20—40 мм ртутного столба), а углекислого газа высокое. Создаются условия для диссоциации оксигемоглобина на кислород и гемоглобин. [c.232]

Количество диссоциируемых молекул СОа и НаО зависит от их температуры и парциальных давлений. До температуры 1500° С диссоциацией можно пренебречь. При высоких температурах в печах диссоциацию газов необходимо учитывать. На рис. 5 приведена зависимость степени диссоциации СОа и НаО от температуры и парциального давления, которой можно пользоваться при расчетах [c.38]

Диссоциация молекул продуктов сгорания не сказывается до температур порядка 1 500 °С и можно считать, что реакции горения на этом участке температур идут до конца. Однако при более высоких температурах в рабочем пространстве наблюдается диссоциация. Например, при парциальном давлении двуокиси углерода =0,12 бар при температуре 1 500°С степень диссоциации СОг составляет 0,5%, но при 2000°С она возрастает до 11,8%, а при 3000°С достигнет 91,7%. Для водяного пара НгО при /7j q = 0,10 бар при 1 600°С степень диссоциации 0,6% при 2000°С — 4,3% и при 3000°С — 61,6%. Степень диссоциации увеличивается при уменьшении давления. В мартеновских печах факел имеет температуру около 1800—2 000°С, и поэтому следует считаться с потерями тепла от диссоциации газов. Важно уметь определить равновесный состав продуктов сгорания при заданной температуре, а по их составу — потери тепла от диссоциации. [c.86]

Ранее были указаны условия, при которых следует вести процесс обжига, чтобы в зоне диссоциации иметь высокую степень разложения фосфоангидрита без явлений плавления материала. Эти условия заключались в правильном дозировании углерода м создании слабоокислительной атмосферы в процессе обжига (около 0,5 о О2 на выходе газов из печи). [c.72]

Наличие диссоциации приводит к снижению заселенностей верхних колебательных уровней, что вызывает замедление диссоциации по сравнению с равновесными условиями тем большее, чем выше температура и абсолютная скорость диссоциации. При высоких температурах могут обедняться и заселенности нижних колебательных уровней, что приводит к отличию эффективной колебательной температуры от температуры газа. [c.362]

Из табл. 35 далее видна высокая степень диссоциации газов в детонационной волне, откуда следует необходимость учета этого эффекта нри вычис.пениях скорости детонации, на что также было указано выше. Согласно табл. 35, различие скоростей и температур детонации при экви- [c.508]

При высоких температурах, характерных для области пограничного слоя при сверхзвуковых скоростях, наряду с диссоциацией газа возникает также и ионизация, благодаря которой газ становится электропроводным. Если такой ионизированный газ ) движется в электрическом или магнитном полях, то в нем возникает электрический ток, который, взаимодействуя с приложенным магнитным полем (сам газ предполагается не магнитным), приводит к появлению объемной силы Р (ее иногда называют электрической объемной силой, лорен-цевой или пондеромоторной силой), равной векторному произведению плотности тока / на напряженность магнитного поля В [c.410]

Для нахождения скорости диссоциации в процессе ступенчатого возбуждения колебаний необходимо решить систему уравнений, описывающих и распад колебательных уровней (включая и саму диссоциацию). В ионизированном газе при равновесном распределении тго колебательным уровням для эффективного коэффициента диссоциации получается выражение, эквивалентное уравнению Аррениуса [65]. Процесс диссоциации снижает заселенность верхних колебательных уровней, что замедляет распад молекул по сравнению с равновесными условиями в тем большей степени, чем выше температура и абсолютная скорость диссоциации. При высоких температурах могут обедняться и заселенности более низких колебательных уровней. В результате эффективная колебательная температура отличается от газовой. Однако все это относится прежде всего к плазме повышенного давления. [c.82]

Наиболее современная конструкция дугового источника приведена в работе [88], где она использована для получения атомов О. Схема источника приведена на рис. 12. Он состоит из катода, изготовленного из торированного вольфрама, закреп ленного в охлаждаемом водой держателе таким образом, что его соосность с соплом, расположенным в аноде, могла быть отрегулирована с высокой точностью, также как и расстояние между катодом и анодом, которое сильно влияет на температуру дуги и, следовательно, степень диссоциации газа. [c.149]

При использовании металлического кальция установка снабжается реактором с окисью меди для связывания водорода, выделяющегося вследствие диссоциации при высоких температурах пленки гидрата окиси, всегда покрывающей поверхность зерен свежезагруженного кальция. В течение первых 6—9 ч после пуска в работу вновь загруженного реактора рабочая камера отключается от системы очистки и осуществляется внутренняя циркуляция газа через реактор с СиО при температуре 400° С до полного поглощения водорода. [c.229]

К сожалению, для очень важной категории реакций — реакций образования из элементов (из простых веществ или свободных атомов) — применение описанных закономерностей при высоких температурах часто бывает существенно ограниченно. Расчет параметров реакций образования из простых веществ и определение их температурных зависимостей в широкой области температур большей частью сильно осложняются вследствие фазовых переходов, которые претерпевают простые вещества (полиморфные превращения, плавление, испарение), и частичной диссоциации их на атомы при высоких температурах. Поэтому целесообразнее рассматривать атомарные теплоты образования (или теплоты атомизации), атомарные энтропии образования (или энтропии атомизации) и другие параметры реакций образования вещества из свободных атомов. В настоящее время расчет этих величин не представляет затруднений, так как почти для всех элементов имеются дан-ные о значениях термодинамических функций их в состоянии одноатомного газа при разных температурах до 3000 К, и для некоторых элементов до 6000, 8000 и 20 ООО К- [c.183]

Это не слишком много, так как увеличивается с увеличением температуры, когда температура достаточно высока. Однако для простых газов, таких, как Не (2с М/Л =3) или N2 2с-аМ/Н = 5), которые не имеют низших электронных состояний или довольно больших энергий диссоциации, если температура Г8>4000° К, пределы составляют 4 и 6 соответственно. [c.408]

В интервале температур от 800 до 1100° С при пиролизе бензола наблюдаются небольшие количества метана и следы ацетилена. Количество образующегося метана, примерно, такого же порядка, как и при нагревании углерода с водородом по-видимому, такая реакция, сопровождающая разложение бензола при высоких температурах, является основным источником образования метана. Интересно, что при нагревании так называемого аморфного углерода с водородом не получаются ароматические углеводороды, а вместо них благодаря реакции на ребрах кристаллов графита образуется метан. Можно считать, в свою очередь, что следы ацетилена, образующегося в процессе пиролиза бензола при высоких температурах, обусловлены скорее вторичным разложением метана, чем прямой диссоциацией бензола до ацетилена. Последняя реакция лишь предполагается некоторыми исследователями [4], однако она трудно доказуема. Ацетилен почти полностью разлагается при 750° С при этом получаются ароматические углеводороды, (в значительных количествах бензол) кокс и газы, среди которых обнаруживаются в убывающем порядке водород, метан и этилен [10]. Поскольку этилен является важным продуктом разложения ацетилена, а не самого бензола, то есть основания предполагать, что разложение бензола до ацетилена не относится к одной из основных реакций этого углеводорода. С другой стороны, [c.96]

Малая доля свободного объема и весьма незначительная подвижность структурных элементов силикатных стекол должны приводить к неудовлетворительным сорбционным н диффузионным характеристикам для большинства газов, с и в металлических мембранах возможен процесс диссоциации двухатомных молекул и их диффузия в атомарной или даже протонной, как у водорода, формах, то в стеклах происходит миграция молекул растворенных газов. В результате проницаемость стекла с увеличением молекулярных характеристик диффундирующего газа резко падает, в частности для кварца при 400 °С коэффициенты проницаемости метана и азота равны 6-10-2 моль-м/(м2-с-Па), т. е. примерно на шесть порядков ниже, чем проницаемость гелия. Высокая селективность мембран из силикатных стекол наряду с удовлетворительной проницаемостью по гелию является главным технологическим преимуществом этих систем при выделении гелия. Основные проблемы внедрения связаны с хрупкостью стеклянных трубчатых мембранных элементов. [c.120]

Нагревание твердых химических соединений приводит к их распаду иа газообразные или твердые и газообразные вещества. При каждой температуре устанавливается термическое равновесие между исходными веществами и продуктами реакции. Термодинамическая константа равновесия содержит произведение активностей конечных газообразных продуктов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, так как активности кристаллических и жидких индивидуальных веществ равны единицам (см. гл. И). При не слишком высоких давлениях активности можно заменить парциальными давлениями. Общее давление газов зависит от температуры, его называют давлением диссоциации. [c.70]

ИОНЫ (греч. ion — подвижный) — частицы, представляющие собой атомы или группы атомов, химически сая )анных между собой, с избытком или недостатком электронов и поэтому положительно или отрицательно заряженных. Положительно заряженные ионы называют катионами и обозначают знаком+, отрицательно заряженные — анионами, обозначают знаком — Na , Са +, А1 +, С1-. sq2-, pq3- "и др. И. вступают з реакции с атомами, молекулами и между собой. В растворах И. образуются в результате электролитической диссоциации и обусловливают свойства электролитов. Катионы при электролизе направляются к катоду, анионы — к аноду. И. в газах образуются при высоких температурах или в результате воздействия на газы квантов высокой энергии или быстрых частиц. В последние годы резко повысилась роль И. а газах в связи с распространением радиационных явлений, развитием ядерной техники, с использованием электроразрядной плазмы и бурным развитием работ, касающихся верхних слоев атмосферы н др. [c.112]

Если температура очень высока, то при точных расчетах вносят поправку на диссоциацию продуктов горения при этом необходимо учесть, что в топочных газах диссоциация будет гораздо значительнее, чем это следует из табличных данных, так как парциальное давление газов невелико. [c.43]

Энергия образования соединения из атомов равна по величине и противоположна по знаку сумме энергий связи. При этом подразумевается, что как исходная молекула, так и продукты ее диссоциации находятся при абсолютном нуле и обладают свойствами идеального газа (см. стр. 239), причем продукты диссоциации находятся в основном состоянии. Однако химик часто встречается с реакциями при высоких температурах и давлениях и с реакциями между соответствующим образом возбужденными атомами. Если изменение температуры и давления мало влияет на энергию связи (поэтому все приведенные выше значения взяты при Р = 1 атм и = 25 °С), то переход в возбужденное состояние сопровождается большим энергетическим эффектом. [c.122]

Из табл. 61, далее, видна высокая степень диссоциации газов в детонационной волне, откуда следует необходимость учета этого эффекта при вычислениях скорости детонации, на что также указывалось выше (стр. 640). Как видно из табл, 61, различие скоростей и температур детоиации при эквивалентной замене кислорода азотом должно быть обусловлено главным образом различием в степени диссоциации смесей. Действительно, количество молекул коды, дающих при диссоциации гидро- [c.642]

На этом основании потенциал появления осколочных ионов, так же как и потенциал появления молекулярных ионов, определяемых этим методом, может рассматриваться, как верхний предел адиабатической или истинной величины. Ионизационные кривые, выражающие количество образующихся ионов как функцию энергии бомбардирующих электронов, были получены для различных типов ионов [1193, 1322, 1548, 2042]. На рис. 178 и 179 представлены ионизационные кривые для ртути с анализом по массам образующихся продуктов, а также без него. Они были получены Блэкни [220]. На кривой для Hg наблюдается максимум, соответствующий примерно 50 эв, и последующее постепенное падение интенсивности ионного тока примерно на 40% от максимальной величины при 400 эв. Кривые для соответствующих многозарядных ионов характеризуются максимумами при постепенно повышающихся значениях энергии электронов. Форма кривой на рис. 179 типична для больших молекул органических соединений. В этих случаях преимущественно образуются не молекулярные, а осколочные ионы. Доля многозарядных ионов меньше, чем для одноатомных газов, что отражает возрастающую вероятность диссоциации при высоких энергиях электронов. Наибольшая эффективность ионизации обычно наблюдается в области 50—100 эв [1987] на этом основании энергии такого порядка используются при химическом анализе. [c.475]

Еще более важное значение, чем содержание громадных количеств энергии, имеет возможность использования диссоциированных газов для проведения управляемых реакций, протекающих с участием свободных радикалов. В дуге можно проводить диссоциацию газа, например водорода, с получением среды с высокой концентрацией водородных атомов. Этот источник свободных радикалов может затем ззаимодей-ствовать с дрхтим газом на второй ступени плазменного реактора. Из- [c.334]

В работе [33] описана водородная мишень из атомов, получаемых термической диссоциацией Нг или Ог. Газ вводится в область между двумя коаксиальными вольфрамовыми трубками, нагреваемыми прямым пропусканием тока, и каталитически диссоциирует на стенках. Через небольшие ртверстия на внутренней трубке атомы эффундируют во внутреннюю часть печи, через которую проходит хорошо коллимированный пучок рассеиваемого газа. Очевидно, что существенным преимуществом такой печи является высокая степень диссоциации газа (до 98%), которая зависит, главным образом, от температуры и давления газа, а также очень высокая плотность мишени, состоящей из высокоактивных атомов. Такое устройство может быть использовано, например, для генерации молекулярного пучка более сложной геометрии, чем луч . Основная трудность получения атомных пучков водорода термической диссоциацией состоит в создании диссоциатора с высокой плотностью энергии и связанные с этим проблемы устранения механических напряжений, отвода избыточного тепла и т. п. [c.126]

Кислотность катализатора определяют по количеству адсорбированного им аммиака из потока гелия при 200—260 °С. Выбор аммиака в качестве адсорбата обусловлен небольшим размером его молекулы, устойчивостью при высоких температурах, простотой его дозировки в поток газа-носителя, подходящей константной диссоциации (р/( = 4,75), позволяющей определять не только сильные кислотные, но и слабые центры. При анализе используют высокотемпературный хроматограф марки Вилли-Гиде с детектором по теплопроводности и температурой термостатирования 260 С. Хроматограф снабжен системой блокировки для отключения его в случае неконтролируемого повышения температуры выше установленной. Схема установки показана на рис. 44. Гелий из баллона проходит систему очистки, состоящую из кварцевой колонки с окисью меди 5 для очистки от водорода и углеводородов при 600—700°С, колонки с никельхромовым катализатором 7 для очистки от кислорода, колонки с аскаритом 9 для поглощения двуокиси углерода и осушительных колонок с окисью [c.133]

Принцип Ле Шателье утверждает, что когда на систему, находящуюся в равновесии, оказывается воздействие, равновесие смещается в таком направлении, чтобы ослабить это воздействие. В двух рассмотренных вьиые реакциях диссоциации (N204 и КНз) выражения для константы равновесия содержат в числителе давление. Поскольку не зависит от давления, степень диссоциации, а, должна уменьшаться при возрастании Р, чтобы правая часть выражения для константы равновесия оставалась неизменной. Принцип Ле Шателье предсказывает, что при более высоких давлениях равновесие должно смещаться в направлении, соответствующем образованию меньшего числа молей газа, и такое предсказание согласуется с выводом, основанным на рассмотрении выражения для константы равновесия. [c.107]

Газы при высоких температурах. Повышение температуры прежде всего вызывает усиление всех форм теплового движения частиц. При высоких температурах энергия теплового движения частиц становится соизмеримой с энергией химической связи в молекулах, с энергией возбуждения новых электронных уровней и с энергией связи электронов в атомах и в молекулах. Поэтому при высоких температурах в газе образуются возбужденные частицы и продукты диссоциации молекул в виде свободных атомов или валентно ненасыщенных групп (радикалов), которые могут находиться в равновесии с исходными молекулами. Являясь вместе с тем очень реакционно способными, эти частицы могут вступать во взаимодействие между собой или с другими частицами, образуя новые сочетания. То же относится к продуктам ионизации. Наряду с этим при высоких температурах в газах могут содержаться пары веп1еств, практически не испаряющихся при обычных температурах, а также частицы, образующиеся при термическом разложении этих веществ. В результате при высоких температурах в газах содержатся (при равновесном состоянии системы) новые, часто совершенно непривычные виды частиц, отвечающие валентным состояниям элементов, нехарактерным или неизвестным для них при обычных температурах. Эти частицы могут быть или более простыми, чем отвечающие им. частицы при обычных температурах (например, ОН, 510, 50), или, наоборот, более сложными (Сз, Сд, Ыаг, Сев, Мда, Ыа(0Н)С1, ВагОз, М05О15 и др.). [c.117]

На рис. V, 4 показана зависимость теплоемкости (Ср) для частиц различного рода. Атомы инертных газов и ионы, отвечающие им по структуре, в пределах температур до 6000 К за немногими исключениями сохраняют постоянное значение Ср = = 4,97 кал/(К-моль). Частицы с другим строением электронных оболочек обладают обычно более низкими уровнями возбуждения. Их теплоемкость отклоняется от значения 4,97 кал/(К-моль) уже при более низких температурах. На рис. VI, 4 приведены некоторые характерные примеры таких частиц. Так, у атомов элементов подгруппы лития обнаруживаются в рассматриваемом пределе температур значительные отклонения Ср от указанного предельного значения, причем для Сз эти отклонения становятся заметными, начиная с 1500 К, для НЬ и К — с 1700 К, для N8 — с 2100 К и для Ь — с 1800 К. Это, естественно, приводит к усложнению зависимости от температуры и других термодинамических функций этих элементов. Поэтому процессы ионизации атомов Ы—Сз и процессы диссоциации на атомы двухатомных молекул этих элементов существенно отклоняются от однотипности уже при умеренно высоких температурах. Вещества неодиотипиые (например, Ыа, Мо, Ре, РЬ, 51) имеют различную по характеру зависимость теплоемкости от температуры. [c.174]

Для полноты рассмотрения следует упомянуть эффект внут-реннчх колебательных степеней свободы. Если потенциальная энергия не зависит от колебательных степеней свободы молекулы, то колебательная составляющая функции распределения сокращается для и 2 и не влияет на вириальные коэффициенты. Это обычная ситуация для газов при умеренных температурах, где необходимо учитывать только первые колебательные уровни. Однако при очень высоких температурах многие молекулы будут находиться на высших колебательных уровнях вблизи предела диссоциации и некоторые могут диссоциировать на атомы. Для решения такой задачи существует один путь — рассматривать газ как смесь химических компонентов (атомов и молекул). При этом возникает серьезная трудность введения [c.46]

Образование СО в основном происходит при горении обогащенных смесей, т.е в условиях недостатка окислителя, а также в пристеночных слоях смеси, где температуры достаточны для развития начальных стадий окислительных реакций, но еще недостаточны для сгорания СО в СО2. Но СО может получаться и при наличии избытка кислорода в результате диссоциации молекул С02 при высоких температурах ( выше 2000 К ) [5]. При работе двигателя на бензине А-76 увеличение коэффихщента избытка воздуха до а=1,13 тфиводит к повышению концентращти СО в отработавших газах на 0,95%. [c.82]

В отличие от всех других содержащихся в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания токсичных компонентов, являющихся продуктами неполного сгорания, образование окислов азота непосредственно с реакцшши горения не связано, а имеет термическую природу. Б результате диссоциации молекул Ог и N2 на атомы при высоких температурах, достигаемых в пламенн, образование окиси азота в основном может происходить в следующих цепных реакциях [9]. [c.83]

При нагревании до высоких температур даже такого сравнительно простого газа, как азот, образуется целый ряд частиц, получающихся в результате процесса диссоциации и ионизации. Среди них, помимо N2, можно указать на N2, N. №, и электроны. На рис. У.]6 приведены результаты расчетов этой довольно сложной совокупности равновесий в интервале температур от 2000 до 28 000° К. Прерывистая кривая на этом рисунке показывает, как бы уменьшилась плостность молекулярного азота только вследствие нагрева. В остальном следует [c.155]

Следует обратить внимание на то, что в ряде случаев наблюдаются резкие отклонения от уравнения (III. И) даже при низких давлениях и высоких температурах это относится к диссоциирующим газам. Однако такого рода аномалии лищь кажущиеся. Поэтому с помощью уравнения (III.II) можно определить степень диссоциации (если известно химическое уравнение реакции диссоциации). [c.220]

Если абсолютное значение Ап велико, то решающее значение имеет первый фактор при Ап > О увеличение давления сказывается на выходе неблагоприятно, при Ап С О — благоприятно. Так, при горении ацетилена в кислороде рекомендуется повышать давление газов, вступающих в реакцию процесс сопровождается уменьшением объема и сжатие [юдавляет диссоциацию продуктов сгорания. Другой пример при крекинге увеличение давления приводит к уменьшению выхода газообразных продукюв, в том числе ненасыщенных углеводородов, соединяющихся с водородом. Если Ап = О, то влияние давления на равновесие определяется только зависимостью Ку от давления, причем установить ее в общем виде не представляется возможным. Однако следует считать вполне определенным, что влияние давления на Ку является существенным только при высоких давлениях, когда различие в сжимаемости разных газов становится болёе значительным. [c.480]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология