Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Рид Р.Г. -> "Свойства газов и жидкостей" -> 130

Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.

Рид Р.Г., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие — Л.: Химия, 1982. — 592 c.
Скачать (прямая ссылка): svoystvgazijidkost1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 263 >> Следующая

Рис. 8.12, на котором представлена зависимость растворимости азота в воде, показывает, как уравнение (8.11.3) может быть использовано для обработки данных по растворимости. В этом случае, поскольку газовая фаза состоит в основном из азота, коэффициент фугитивности азота рассчитывается по правилу Льюиса 1K Но наиболее важным допущением в уравнении (8.11.3) является то, что величина X2 невелика по сравнению с единицей. Конкретный смысл слова «невелик» зависит от химической природы растворимого и растворителя (см., например, [66]). В общем случае, чем сильнее выражена разница в химической природе растворимого и растворителя, тем меньше значения х2, допустимые для использования в уравнении (8.11.3).
В уравнении (8.11.3) определяющим всегда является первый член в правой части. Второе слагаемое — это только поправка. Корреляции для V? предлагались Ликманом и др. [51], Бревли и О'Коннелом [13], а также Типелем и Габбинсом [87]. Некоторые типичные значения V™, взятые из книги Гиль-дебранда и Скотта, представлены в табл. 8.23.
При температурах значительно ниже критической температуры растворителя значение V°° несколько больше, но в общем-то близко к значению мольного объема растворенного газа при его нормальной температуре кипения. Значение Vх может становиться, однако, значительно большим при температурах, близких к критической температуре растворителя [66].
Предпринимались многочисленные попытки по созданию корреляций растворимости газа, но все они имели весьма ограниченный успех, так как, с одной стороны, нет установившейся удовлетворительной теории растворов газов в жидкостях, а с другой, надежные экспериментальные данные немногочисленны, особенно при температурах, отдаленных от 25 °С. Следует упомянуть работу Бат-
По правилу Льюиса для фугитивности принимается, что Ф; (7і, Р, = ®У (Т, P1 U1 = l), где верхний индекс V обозначает паровую фазу.
11* 323
ТАБЛИЦА 8.23. Парциальные мольные объемы V00 газов в жидком растворе при 25 °С, см3/моль 1J
H2 N2 со O2 CH2 C2 H 2 C2H4 C2 H6 CO2 SO
Этиловый спирт 50 66 62 56 58
Ацетон 38 55 53 48 55 49 58 64 68
Метилацетат 38 54 53 48 53 49 62 69 47
Четыреххлористый 38 53 53 45 52 54 61 67 54
углерод
Бензол 36 53 52 46 52 51 61 67 48
Метанол 35 52 51 45 52 43
Хлорбензол 34 50 46 43 49 50 58 64 48
Вода 26 40 36 31 37 33
Мольный объем чисто- 28 35 35 28 39 42 50 55 40 45
го растворимого при своей нормальной температуре кипения
А) Hildebrand J. H., Scott R. L., «Solubility of Nonelectrolytes», 3d. ed., Reinhold New York, 1950.
тино и Вильгельма [5], которые достигли некоторого успеха со своей корреляцией растворимости в неполярных системах при температурах, близких к 25 °С. Они использовали пертурбационную модель твердых сфер, однако применение их результатов для инженерных задач ограничено. Более полезная графическая корреляция, применимая и к полярным системам, была создана Гайдуком и др. [36]. Праусниц и Шейр [70], а также Йен и Маккетта [97] разработали похожие корреляции, основанные на использовании теории' регулярных растворов для неполярных систем. Такие корреляции ограничиваются неполярными (или слабо полярными) системами и пока точность их не особенно высока, однако они обладают двумя преимуществами: применимы в широком диапазоне температур, и для их использования не требуются данные по смесям. Корреляции для неполярных систем вблизи 25 °С даны Гильдебрандом и Скоттом [39].
Грубое определение значений растворимости можно > проводить путем экстраполяции линейной зависимости логарифма давления пара растворимого Pvp от обратной температуры 1/Т. Так называемая идеальная растворимость выражается как
X2 = /^- (8.11.4)
^ VP 2
где Рур2 — давление паров растворимого при температуре системы T (экстраполированное).
Идеальная растворимость является функцией температуры, но она не зависит от растворителя. В табл. 8.24 дано сравнение значений идеальной раство-
ТАБЛИЦА 8.24. Растворимости газов в нескольких жидких растворителях при 25 °С и парциальном давлении 1 атм, мольные доли* 104
Идеальная растворимость 4) н - CvF2B н - C7 H t в CCl4 CS2 (СН3)оСО
H2 N2 CH4 CO2 8 10 35 160 14,01 38,7 82,6 208,8 6,88 12І' 3,19 6,29 28,4 107 1,49 2,22 13,12 32,8 2,31 5,92 22,3
1J См. уравнение (8.11.4).
324
римости с экспериментальными для ряда растворителей. Уравнение (8.11.4) позволяет определить лишь порядок величины.
Растворимость газа в смешанном растворителе в первом приближении дается выражением
1п#2,см= XiInH2^ . (8.11.5)
1=1,3...
ІФ2
где Я2,См — константа Генри для растворимого 2 в смеси растворителей, a H2^— константа Генри растворимого 2 в растворителе і (все при температуре системы). Мольные доли Xi относятся к смеси растворителей, свободной от растворимого.
Уравнение (8.11.5) является справедливым, если смесь идеальна. Однако даже для неидеальных смесей это уравнение может служить приемлемой аппроксимацией. Для более точных расчетов необходимо в уравнение (8.11.5) добавить члены, которые зависят от неидеальности смеси растворителей [61, 87].
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed