Теплотехника. Кордон М.Я - 137 стр.

UptoLike

растворимость не зависит от общего давления системы, и вычислить ее по
одному парциальному давлению растворяемого газа. Например, растворимость
аммиака при 30
0
С и парциальном давлении NH
3
260 мм рт. ст. составляет 20 кг
NH
3
на 100 кг воды Н
2
О.
Этот метод применяется к системам, для которых не соблюдается закон
Генри.
Если закон Генри соблюдается, то растворимость определяется константой
Генри Н и температурой, причем
АА
хрН
=
атм/моль (х
А
мольная доля газа в
растворе). Для целого ряда газов закон Генри соблюдается очень хорошо, пока
парциальное давление газа не превышает 1 атм.
Если парциальное давление больше 1 атм, данная величина Н может быть
использована только в узком интервале парциальных давлений. Определение
растворимости газа при повышенных давлениях требует точного установления
парциального давления растворяемого
газа, температура и величины Н.
Растворимость газов в воде приведена в справочниках в виде таблиц.
Пользуясь приведенными таблицами растворимости, следует помнить, что
если парциальное давление растворяемого газа не указано, величину Н можно с
уверенностью применять только для давлений не выше 1 атм.
Там, где парциальное давление указано, данная величина Н может быть
использована для давлений, отличающейся от указанной величины не более
чем на ±1 атм.
Рассмотрим несколько примеров использования константы Генри.
Пример 1. 1. Определить, какое количество водорода может растворяться в
100 кг воды из газовой смеси. Давление газовой смеси 760 мм рт. ст.,
температура 20
0
С. Для парциального давления 1 атм и температуры 20
0
С
Н=6,8310
4
.
Решение. 1. Мольная доля водорода в жидкой фазе:
.
200
;0,263
760
р
А
х
ратм
АА
Н
===
тогда
0,263
0,00000385.
68300
р
А
х
А
Н
== =
2. Количество водорода, приходящегося на 100 кг воды:
0,00000385 2,02
100 100 0,0000431
1 1 0,00000385 18,02
хМ
АА
кг
хМ
А S
⎛⎞
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⋅= ⋅=
−−
здесь Ммолекулярный вес.
Таким образом, 0,0000431 кг водорода может раствориться в 100 кг воды
при 20
0
С из газовой смеси, имеющей парциальное давление 200 мм рт. ст.
Пример 2. Концентрация кислорода, растворенного в воде, составляет 0,03
кг на 100 кг Н
2
О.
Какое равновесное парциальное давление кислорода будет иметь этот
раствор при 20
0
С?
растворимость не зависит от общего давления системы, и вычислить ее по
одному парциальному давлению растворяемого газа. Например, растворимость
аммиака при 300С и парциальном давлении NH3 260 мм рт. ст. составляет 20 кг
NH3 на 100 кг воды Н2О.
     Этот метод применяется к системам, для которых не соблюдается закон
Генри.
     Если закон Генри соблюдается, то растворимость определяется константой
Генри Н и температурой, причем Н = рА х А атм/моль (хА – мольная доля газа в
растворе). Для целого ряда газов закон Генри соблюдается очень хорошо, пока
парциальное давление газа не превышает 1 атм.
     Если парциальное давление больше 1 атм, данная величина Н может быть
использована только в узком интервале парциальных давлений. Определение
растворимости газа при повышенных давлениях требует точного установления
парциального давления растворяемого газа, температура и величины Н.
     Растворимость газов в воде приведена в справочниках в виде таблиц.
     Пользуясь приведенными таблицами растворимости, следует помнить, что
если парциальное давление растворяемого газа не указано, величину Н можно с
уверенностью применять только для давлений не выше 1 атм.
     Там, где парциальное давление указано, данная величина Н может быть
использована для давлений, отличающейся от указанной величины не более
чем на ±1 атм.
     Рассмотрим несколько примеров использования константы Генри.
     Пример 1. 1. Определить, какое количество водорода может растворяться в
100 кг воды из газовой смеси. Давление газовой смеси 760 мм рт. ст.,
температура 200С. Для парциального давления 1 атм и температуры 200С
Н=6,83⋅104.
     Решение. 1. Мольная доля водорода в жидкой фазе:
           р         200
     х = А;р =           = 0, 263атм.
       А Н       А 760
                  р    0, 263
     тогда х = А =             = 0,00000385.
             А Н 68300
     2. Количество водорода, приходящегося на 100 кг воды:
              ⎛ х     ⎞М
              ⎜    А ⎟ А ⋅100 = 0,00000385 ⋅ 2,02 ⋅100 = 0,0000431кг
              ⎜ 1− х ⎟ М           1 − 0,00000385 18,02
              ⎝     А⎠ S
     здесь М – молекулярный вес.
     Таким образом, 0,0000431 кг водорода может раствориться в 100 кг воды
при 200С из газовой смеси, имеющей парциальное давление 200 мм рт. ст.
     Пример 2. Концентрация кислорода, растворенного в воде, составляет 0,03
кг на 100 кг Н2О.
     Какое равновесное парциальное давление кислорода будет иметь этот
раствор при 200С?