ОСНОВНІ ЗАЛЕЖНОСТІ І РОЗРАХУНКОВІ ФОРМУЛИ ДО РОЗДІЛУ І
1. Способи вираження складу фаз двокомпонентних систем “рідина – газ (пара)” наведені у табл. I.1. Таблиця I.1
Формули для перерахунку концентрацій (у рідкій фазі) наведені в табл. I.2, де – мольні маси компонентів у суміші, кг/кмоль; ; – густина суміші, . Для ідеальних газів: . Для газової (парової) фази справедливі такі самі співвідношення, але з заміною позначень Х на Y. 1.1. Вагові і мольні частки Компоненти A, B, … , K, …, N, їх вагові частки , , …, , …, і молекулярні маси компонентів дорівнюють , , …, , …, . Кількість часток будь-якого компонента, наприклад, компонента K, що припадає на 1кг суміші, становить . Вміст цього компонента у суміші (в молекулярних частках) . Для зворотного перерахунку виразимо вагові частки компонентів через мольні частки . Маси окремих компонентів, що містяться в 1кмолі суміші, становлять: . Відповідно вагова частка компонента: . 1.2. Об’ємні концентрації і вагові частки Об’ємні концентрації компонентів: , , …, , …, , кг/м3. Сума – маса суміші в 1м3 об’єму, або густина суміші. Вагова частка будь-якого (наприклад, K-го) компонента виражається через його об’ємну концентрацію так: . 1.3. Відносні концентрації , – відносні вагові концентрації компонента, що розподіляється у взаємодіючих фазах і відповідно, тобто кількість його, що припадає на 1кг носія у кожній фазі. Таблиця I.2
1.4. Відносні концентрації. Вагові і мольні частки Нехай аміак поглинається водою. Відносна концентрація NH3 складає в рідкій фазі кг/кг води, в газовій фазі кг/кг повітря. Вагові концентрації через відносні розраховуються за залежностями: ; .
2. Концентрація компоненту в газовій фазі може бути виражена також через його парціальний тиск. На основі рівнянь Клапейрона і Дальтона мольна (об’ємна) частка (y) будь-якого компонента суміші ідеальних газів дорівнює: ; (I.1.) або , (I.1а) де р – парціальний тиск компоненту газової суміші; – парціальний тиск поглинутого газу, який знаходиться в рівновазі з розчином; – мольна (об’ємна) частка компонента суміші ідеальних газів, що є рівноважною з рідиною; – загальний тиск суміші газів або парів, що дорівнює сумі парціальних тисків всіх компонентів.
3. Закон Генрі: , (I.2) або , (I.2а) де – мольна частка розчиненого газу в розчині, – концентрація газу в розчині (у мольних частках), що є рівноважним з газовою фазою, в якій парціальний тиск поглинутого компонента дорівнює ; – коефіцієнт пропорційності, який називають коефіцієнтом, або константою Генрі. Числові значення коефіцієнта Генрі для заданого газу залежать від природи поглинача і газу і від температури, але не залежать від загального тиску в системі. Значення Е для водних розчинів деяких газів наведені в табл. 8Д. Підставляючи значення парціального тиску з рівняння (I.2) в рівняння (I.1а), отримуємо: . (I.3) Або, підставляючи значення парціального тиску з рівняння (I.2а) в рівняння (I.1), отримуємо: , (I.3а) де – безрозмірний коефіцієнт (коефіцієнт розподілення), сталий для даної системи “газ – рідина” при t = const та П = const. Також він є тангенсом кута нахилу лінії рівноваги.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|