Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Рид Р.Г. -> "Свойства газов и жидкостей" -> 208

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 .. 202 203 204 205 206 207 < 208 > 209 210 211 212 213 214 .. 263 >> Следующая

Решение. По уравнению (11.10.1) с Ф = 1,5
Do = (7,4,10-8) [(1,5)(32,04))^(303.2) ^.ц-,
АВ (0,514) (173,8)0'6
Экспериментальное значение 1,38•1O-5 см2/с [5].
Гайдук и др. [96] сообщают о плохом соответствии расчетных и экспериментальных значений коэффициентов диффузии при бесконечном разбавлении пропана в различных органических растворителях. Согласованность начинает все более ухудшаться по мере того как возрастает вязкость растворителя. Этот случай иллюстрируется примером 11.6.
Пример 11.6. Используя корреляцию Вильке—Ченга, определить коэффициент диффузии при бесконечном разбавлении пропана в хлорбензоле, если
489
температура равна O0C Mq — 112,56 (хлорбензол), т) — 1,05 сП (хлорбензол), VA = 74,5 см3/моль (пропан), T = 273 К, Ф = 1,0. Решение. По уравнению (11.10.1)
^0ab = (7,4 Ю-) = 1,54-10- см2/с
АВ (1,05)(74,5)0'6
Экспериментальное значение 2,77•1O-5 см2/с [96].
Корреляция Вильке—Ченга может быть модифицирована для диффузии воды, спиртов и других растворенных веществ в моногидроксильных спиртах [138].
Корреляция Шайбеля. Шайбель [192] предложил модифицировать соотношение Вильке—Ченга исключением параметра ассоциации Ф:
^0AB= -?" (11-10.2)
1ib^a
Значение К определяется по уравнению
К = (8,2-10"8)
за исключением: воды как растворителя, если Ka < Vq, то К — 25,2-10"8; бензола как растворителя, если Ka < 21/в, то К — 18,9-10"8, и других растворителей, если Кд < 2,5КВ, то К = 17,5- Ю-8.
Корреляция Редди — Дорэсвейми [183]. В эту корреляцию параметр ассоциации тоже не включен и
К'M](2T
dab =--—т (11.10.4)
где К' = 10-10"8 при -J^ < 1,5 и К' -8,510"8 при -^- > 1,5.
^a Va
Редди и Дорэсвейми нашли, что средняя погрешность расчета по их корреляции меньше 20 % для 96 бинарных систем и даже для такого сложного случая, когда вода является растворенным веществом, коэффициенты диффузии предсказываются с ошибкой в пределах 25%.
Пример 11.7. Используя модификации уравнения Вильке—Ченга, предложенные Шайбелем и Редди с Дорэсвейми, рассчитать коэффициент диффузии бромбензола при бесконечном разбавлении в этилбензоле, когда температура равна 7,3 °С. Экспериментальное значение 1,44•1O-5 см2/с [183].
Решение. По табл. 3.12 значение V\ для бромбензола составит 120 см3/моль. Для этилбензола по табл. 3.11 Кв = (6) (С) + (10) (H) + (ше-стичленное кольцо) = (6) (14,8) + (10) (3,7) — 15,0 = 110,8 см3/моль. Вязкость этилбензола при 7,3 °С равна приблизительно 0,81 сП, a M = 106,2.
Корреляция Шайбеля. Поскольку Ka < 2,5КВ, значение K = 18,9-10"8. По уравнению (11.10.2)
(18^0-*)(280 5) 10_,
АВ (0,81) (110,8)1/3
Корреляция Редди—Дорэсеейми. Так как Кв/Ка < 1,5, значение К' = = 10-Ю"8. Тогда по уравнению (11.L0.4)
= (10.10-а) (!06,2)./» (gap в) ^
АВ (0,81) [(120) (110,8)]1/3
Результаты обоих расчетов находятся в приемлемом соответствии с экспериментальным значением. Вильке—Ченга для этого случая дает D°AB = = 1,49-10"5 см2/с.
В общем, большинство исследователей находят, что соотношения Вильке— Ченга, Шайбеля и Редди — Дорэсвейми предсказывают почти аналогичные зна-
490
чения коэффициента диффузии при бесконечном разбавлении, за исключением, пожалуй, случая, когда растворяемым веществом является вода (тогда предпочтительнее использовать корреляцию Редди—Дорэсвейми).
Корреляция Лусиса—Ратклифа. Для расчета коэффициента взаимной диффузии при бесконечном разбавлении Лусис и Ратклиф [137] предложили уравнение,
которое подобно по форме соотношению Редди—Дорэсвейми, хотя молекулярная масса растворителя в него не включена. Авторы сообщают, что при широкой проверке их уравнения погрешности были меньше, чем в методе Вильке—Ченга, при этом для расчета не был необходим параметр ассоциации. Для воды, как растворенного вещества, была найдена приемлемой гипотеза Олендера, т. е. Kw следовало увеличить в четыре раза. Кроме того, для кислот, диффундирующих в инертных растворителях, мольный объем нужно было удваивать, так как предполагалось, что большинство кислот диффундирует как димеры. Уравнение, (11.10.5) не рекомендуется для диффузии растворенных веществ в воде. Гайдук и Ченг [97] показали, что большие ошибки могут возникнуть при использовании этого уравнения для диффузии веществ, молекулы которых невелики (например, этана), в растворителях с высокой молекулярной массой (например, в до декане); однако хорошее прогнозирование значений коэффициентов диффузии отмечается Лоу [130] для систем алкан—алкан.
Корреляция Кинга, Хсу и Мао [121]. Кинг и др. предположили, что
где AHV выражено в кал/моль.
Уравнение (11.10.6) неприменимо для диффузии газов в растворителях с высокой вязкостью (рекомендуемый предел D°AEr\E/T = 1,5•1O7 сП-см2/(с-К); кроме того, оно не точно для диффузии в водных системах.
Корреляция Гайдука—Лоди. Для коэффициентов диффузии неэлектролитов при бесконечном разбавлении в воде Гайдук и Лоди [98] разработали корреляцию, очень похожую на ту, которую раньше предложили Отмер и Текер [172]
где г)ц7 — вязкость воды, сП; Va — мольный объем растворенного вещества при нормальной температуре кипения, см3/моль; D°AW — бинарный коэффициент диффузии при бесконечном разбавлении, см2/с.
Предыдущая << 1 .. 202 203 204 205 206 207 < 208 > 209 210 211 212 213 214 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed