Инертные газы - Фастовский В.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Азот — гелий. Растворимость гелия в жидком азоте изучалась многими исследователями [125, 150—156]. В табл. 2.57 и на рис. 2.21 приведены равновесные составы жидкой и паровой фаз в зависимости от температуры и давления; на рис. 2.22 для ряда изобар (18—150 атм) дано содержание гелия в жидкой фазе; на рис. 2.23 показаны равновесные изобары системы твердый азот — гелий [157, 158]; на оси ординат указано содержание азота в газовой фазе в зависимости от температуры для данной изобары. В работе В. Г. Скрипки и H. М. Дыхно '?153] приведены диаграммы р—х и р—у для системы N2—Не.
85
я к ч ю
ч
I
•к
ч
I
X
ев О.
5
I
с~ т о т о — с- ю см ю о
-нЮЮсОсОсОГ^Г^Г^Г^
о о ю
00 — О!
оосо-э>юсос-о>ососо
со <м оо см ©
Ю Сй С1 Ю со I4-
о с~ о ю
СО N О!
ю ю © ю
(М СО со 00
см
00
О О Ю СМ СО см СМ СО СО 00 СП —
© см со ю со г- ©
ю о
СМ О 00 00 о о о
О й С1 И N ^ « СО ^ Г- СП ю
Ю0001Л1ЛЮ100ЮЮЮ 1^-СМ^^СЛ^СОО^00ч*,00СТ1
см
ОЮС0О1ЯС000 — СМСО^ЮЮСОСО
^сооосососослслооозоза^с»
С000-#СМ©Ю00-*С0СМС~ОС000
осою—¦сосоосооос^соосо-*
ООО© — —' —'СМСМСМС0-*1ОЮСО
ОО — ООЮЮОЮс^-Ю 00*"^со — СОЮСМч** 1ЛС--00ОС0с001«
СМ
ООООизООСМОС-"* СОСЛ0101Ч~ОСМСМСО'*1Ч~
О — сОсОГ^аОООООООООоО
00ООООЮЮОЮЮО СЛОСОСОСОСМООСОСМ'^^
о га ^ N сл - ю о со ю (~-оооооо — — смсмсмсм
ОоОсОСОСПЮсООСОООЮ
—. _ч смтаоооооос4-- — юю
-чСМСО^ЮГ^-СПСМ^ОО
О О СО СО СО О)
Г- 1Л о ю О О! N СО -и — СО 00
ооооо — — —
СО
см
СО
00 см о о
¦3* со со ю
¦* — СМ 00
—• см ¦*
СМ 00 ^
о> о ¦*
Содержание Не, пом.и
Р:
ис. 2.21. Равновесные составы
жидкости и пара в системе Иг-Не.
Содержание Не ,моя.у.
Рис 2 22 Изобары системы N. - Не для жидкой фазы-
Мета.н — гелий. Эту систему изучали В. Г. Фастовский и М. Г. Гоникберг [159], Ф. Ф. Харахорин [152]. Растворимость гелия в жидком метане в 7—8 раз меньше растворимости в жидком азоте. Чем ниже температура, тем выше концентрация гелия в газовой фазе при всех давлениях. При р>30 атм растворимость гелия в метане увеличивается с ростом температуры
30 40 50 60 Т,°К
Рис. 2.23. Изобары системы твердый И2—Не.
и давления. При более низких давлениях изобара жидкой фазы проходит через максимум; так, максимальная растворимость при р=12 атм составляет примерно 0,4 мол. % Не (131° К). При давлениях, близких к давлению насыщенного пара чистого метана, небольшие изменения общего давления вызывают значительные изменения в составе паровой фазы, и определение этого состава крайне затруднительно. В табл. 2.58 и на рис. 2.24 приведены опытные данные Ф. Ф. Харахорина. 88
Хица и Киднай [160] исследовали равновесные составы паровой и твердой фаз системы СН4—Не при давлении 140 ат и ниже и температурах 55—87° К. Для одной изотермы (91° К) изучены равновесные составы жидкости и пара; содержание СН4 в паровой фазе значительно ниже по сравнению с данными Ф. Ф. Харахорина. В работе [160] приведены значения фактора К, который равен отношению парциального давления метана к давлению насыщенных паров чистого метана при дан-
т;к.
150' 130
110
30__________
0 12 2 х,мо/і.У.Не
Рис. 2.24. Диаграмма Т — х для жидкой фазы системы СН4 — Не.
ной температуре. Для идеальной системы фактор /С= 1. Отмечены существенные отклонения от значения, характерного для идеальной системы, возрастающие с понижением температуры и повышением общего давления; так, при р—132 атм и 7"= = 60° К значение фактора К достигает 3,19.
Метан — неон. Хица и Киднай [160] исследовали также Систему СН4—Ые и определили составы паровой и твердой фаз. Исследование выполнено в интервале температур 50—87°К примерно до 100 атм.
Таблица 2.59
Растворимость гелия в жидком аргоне (х — мол. % Не в жидкой фазе; р'—парциальное давление Не, атм) [162]
86 °К 92 °К 97.5 °К 108 °К
Р' к Р' X Р' X Р' X
19,09 38,64 59,39 79,26 99,53 0,143 0,283 0,418 0,550 0,675 18,31 38,53 58,80 78,59 98,66 118,19 0,192 0,387 0,580 0,756 0,917 1,071 17,39 37,51 57,57 77,37 97,44 117,44 0,240 0,499 0,750 0,985 1,212 1,406 54,21 74,21 94,28 114,29 1,145 1,523 1,879 2,216
9©
\\20hn) 12 АГ Р"/' //10 Уі50ап їм
Аргон — гелий. При низких давлениях (до 200 мм рт. ст.) систему изучали Карази и Халсей [161], а более детально — Муллинс и Циглер [162]. Растворимость гелия в жидком аргоне показана в табл. 2.59.
Растворимости гелия в жидких кислороде и аргоне мало различаются (при данных р и Т) между собой, а в жидком азоте в 4—5 раз больше [153]. При 90,5° К растворимость гелия в аргоне характеризуется данными табл. 2.60.
Таблица 2.60
Равновесные составы жидкости (х) и пара (у) в системе жидкий аргон—гелий, мол. % Не при 90,5 °К
р', атм X У р', атм X У
4,60 9,59 14,58 0,045 0,092 0,138 73,92 86,37 90,43 19,58 24,57 0,190 0,239 92,42 93,82
Водород — гелий [163—165]. В табл. 2.61 даны некоторые результаты исследования Стритта и др. [165].
Таблица 2.61
Равновесные составы жидкости (х) и пара (у) в системе жидкий водород — гелий, мол. % Не
р, атм
15.5° К
20,4° К
23° К
29° К
31° К
