Состояние растворимого газа в жидкости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Состояние растворимого газа в жидкости

П. Трофимов

Растворимость это способность вещества в смеси с одним или несколькими другими веществами образовывать растворы. Мера растворимости вещества в данном растворителе -- концентрация его насыщенного раствора при данных температуре и давлении. Растворимость газов зависит от температуры и давления. Автором поставлена задача выяснить, как влияет растворимость газов на изменения объема жидкого растворителя от количества растворенного газа и как влияет природа газа на этот процесс. Из литературы известно, что незначительной степени растворение газов в жидкостях сопровождается изменением объема раствора и выделением или поглощением тепла.

Автором установлена новая закономерность растворимости газа в жидкостях. Эта закономерность была обнаружена при изучении растворимости газов в хладонах. В качестве жидкости были использованы хладоны: хладон 13В1, хладон 114В2 и хладон 227 еа. Применяемые газы для растворения: азот, гелии, аргон, углекислый газ. Давление в баллоне создавалось до 70 атм. от парциального давления выбранного хладона с интервалами 10 атм при комнатной температуре. Замерялись следующие параметры: изменение объема раствора и массы растворимого газа в жидкости. Баллоны просвечивались на рентгеновской установке для определения изменения объема, и определялась масса растворимого газа путем замера массы баллона на аналитических весах с точностью менее миллиграмма. А также вычислялась масса нерастворенной части газа в свободном от жидкости пространстве.

Сопоставив результаты всех экспериментов, автором было обнаружено, что изменение (увеличение) объема происходит на величину объема, равную массе растворимого газа, если бы он имел критическую плотность.

Вывод: Растворимый газ в жидкости находится в состоянии критической плотности и равномерно распределен по объему раствора в отсутствие внешних полей.

Этот закон как бы противоречит тому, что критическая плотность может быть достигнута только при температуре вещества равной или ниже критической.

Откуда можно сделать вывод, что любой газ независимо от вида и растворителя, от температуры и от давления приобретает критическую плотность в растворенном состоянии.

Расчет изменения объема, зная эту закономерность, можно производит путем только определения массы растворенного газа.

Этот новый закон расширяет познание о строении вещества. Это новое агрегатное состояние вещества в растворе. Выходит, что газ не растворяется в жидкости, он вначале превращается в жидкую фазу с критической плотностью, а затем смешивается с ней. Т.е. растворимость газа в жидкости это процесс смешивания. Это все происходит на границе раздела сред. В экспериментах для снижения времени до насыщения подаваемый газ пропускали через жидкость, неоднократно переворачивали баллон для достижения барботирования. Процесс заканчивали, когда снижение давления прекращалось. Потом баллон выдерживали при постоянной температуре для достижения этой температуры раствора.

При комнатной температуре, например в хладоне 13В1, занимающий объем 1 литр растворилось 96 грамм азота, что привело к увеличению объема растворителя на 308 см³ и составило 1.308 литра. (Критическая плотность азота равна 311кг/м³).

Автор считает, что обнаружить эту закономерность при изучении растворимости газов в воде существующими приборами очень сложно, а тем более, если такая задача не поставлена. А вот хладоны являются как бы губкой для растворимости газов и поэтому эта закономерность себя проявила. Здесь надо отметить, что обнаружить растворимость гелия не по изменению массы, не по изменению объема не удалось. Так что гелии в хладонах можно считать, практически не растворим. Растворимость газов влияющие на изменения объема жидкости для тушения значительно ухудшают показатели систем пожаротушения.(http://technica-molodezhi.ru/docs/analinik/FIL12947494700N082029001/).

На основании этого закона можно полностью пересмотреть теорию растворимости газов в жидкости и установить механизм растворимости.

раствор газ концентрация жидкий

Размещено на Allbest.ru