الضغط الجزئي للأسيتون عند درجات حرارة مختلفة. ضغط البخار المشبع فوق محاليل السوائل غير القابلة للامتزاج بلا حدود

34 كيلو بايت.17.04.2009 13:03 تحميل n30.doc27 كيلوبايت.17.04.2009 13:11 تحميل n31.doc67 كيلوبايت.17.04.2009 13:18 تحميل n32.doc69 كيلوبايت.15.06.2009 10:50 تحميل n33.doc211 كيلوبايت.19.06.2009 16:59 تحميل n34.doc151 كيلوبايت.19.06.2009 17:01 تحميل n35.doc78 كيلوبايت.16.04.2009 16:07 تحميل n36.doc95 كيلوبايت.19.06.2009 17:03 تحميل n37.doc82 كيلوبايت.15.06.2009 15:02 تحميل n38.doc63 كيلو بايت.19.06.2009 17:06 تحميل n39.doc213 كيلوبايت.15.06.2009 15:08 تحميل n40.doc47 كيلوبايت.15.04.2009 15:55 تحميل n41.doc83 كيلو بايت.15.06.2009 10:25 تحميل n42.doc198 كيلو بايت.19.06.2009 16:46 تحميل n43.doc379 كيلوبايت.19.06.2009 16:49 تحميل n44.doc234 كيلو بايت.19.06.2009 16:52 تحميل n45.doc141 كيلوبايت.19.06.2009 16:55 تحميل n46.doc329 كيلوبايت.15.06.2009 11:53 تحميل n47.doc656 كيلو بايت.19.06.2009 16:57 تحميل n48.doc21 كيلو بايت.13.04.2009 23:22 تحميل n49.doc462 كيلوبايت.15.06.2009 11:42 تحميل n50.doc120 كيلوبايت.16.03.2010 13:45 تحميل

n16.doc

الفصل 7. ضغط البخار ودرجات حرارة الطور

الانتقالات والتوتر السطحي
تعد المعلومات المتعلقة بضغط بخار السوائل النقية والمحاليل ودرجات حرارة الغليان والتصلب (الانصهار) وكذلك التوتر السطحي ضرورية لحساب العمليات التكنولوجية المختلفة: التبخر والتكثيف والتبخر والتجفيف والتقطير والتصحيح ، إلخ.
7.1 ضغط البخار
إحدى أبسط المعادلات لتحديد ضغط بخار تشبع سائل نقي كدالة لدرجة الحرارة هي معادلة انطوان:

, (7.1)

أين لكن, في, من- الثوابت المميزة للمواد الفردية. يتم إعطاء قيم الثوابت لبعض المواد في الجدول. 7.1

إذا كانت نقطتا الغليان معروفتان عند الضغوط المقابلة ، إذن ، على افتراض من= 230 ، يمكن تحديد الثوابت لكنو فيمن خلال حل المعادلات التالية بشكل مشترك:

; (7.2)

. (7.3)

تتفق المعادلة (7.1) بشكل مرضٍ تمامًا مع البيانات التجريبية في نطاق درجة حرارة واسع بين نقطة الانصهار و
= 0.85 (أي
  = 0.85). تعطي هذه المعادلة أكبر قدر من الدقة في تلك الحالات عندما يمكن حساب الثوابت الثلاثة على أساس البيانات التجريبية. تم تقليل دقة الحساب وفقًا للمعادلتين (7.2) و (7.3) بشكل كبير بالفعل عند
 250 كلفن ، وللمركبات شديدة القطبية عند 0.65.

يمكن تحديد التغير في ضغط بخار مادة ما اعتمادًا على درجة الحرارة بطريقة المقارنة (وفقًا لقاعدة الخطية) ، بناءً على الضغوط المعروفة للسائل المرجعي. إذا تم معرفة درجتي حرارة لمادة سائلة عند ضغوط بخار التشبع المقابلة ، فيمكن للمرء استخدام المعادلة

, (7.4)

أين
و
- ضغط بخار تشبع سائلين لكنو فيفي نفس درجة الحرارة ;
و
هي ضغط البخار المشبع لهذه السوائل عند درجة حرارة ; من- مستمر.
الجدول 7.1. يعتمد ضغط البخار لبعض المواد على

درجة الحرارة
يوضح الجدول قيم الثوابت لكن, فيو منمعادلات أنطوان: أين ضغط البخار المشبع مم زئبق. (1 ملم زئبق = 133.3 باسكال) ؛ تي- درجة الحرارة ، ك.

اسم المادة	صيغة كيميائية	نطاق درجة الحرارة ، درجة مئوية		لكن	في	من
		من	قبل
نتروجين	العدد 2	–221	–210,1	7,65894	359,093	0
ثاني أكسيد النيتروجين	N 2 O 4 (NO 2)	–71,7	–11,2	12,65	2750	0
		–11,2	103	8,82	1746	0
أكسيد النيتروجين	رقم	–200	–161	10,048	851,8	0
		–164	–148	8,440	681,1	0
أكريلاميد	C 3 H 5 ON	7	77	12,34	4321	0
		77	137	9,341	3250	0
أكرولين	ج 3 ح 4 س	–3	140	7,655	1558	0
الأمونيا	NH3	–97	–78	10,0059	1630,7	0
الأنيلين	C6H5NH2	15	90	7,63851	1913,8	–53,15
		90	250	7,24179	1675,3	–73,15
أرجون	أر	–208	–189,4	7,5344	403,91	0
		–189,2	–183	6,9605	356,52	0
الأسيتيلين	ج 2 ح 2	–180	–81,8	8,7371	1084,9	–4,3
		–81,8	35,3	7,5716	925,59	9,9
الأسيتون	C3H6O	–59,4	56,5	8,20	1750	0
البنزين	ج 6 ح 6	–20	5,5	6,48898	902,28	–95,05
		5,5	160	6,91210	1214,64	–51,95
البروم	BR2	8,6	110	7,175	1233	–43,15
بروميد الهيدروجين	HBr	–99	–87,5	8,306	1103	0
		–87,5	–67	7,517	956,5	0

استمرار الجدول. 7.1

اسم المادة	صيغة كيميائية	نطاق درجة الحرارة ، درجة مئوية		لكن	في	من
		من	قبل
1،3-بوتادين	ج 4 ح 6	–66	46	6,85941	935,53	–33,6
		46	152	7,2971	1202,54	4,65
ن-بوتان	ج 4 ح 10	–60	45	6,83029	945,9	–33,15
		45	152	7,39949	1299	15,95
كحول بوتيل	C4H10O	75	117,5	9,136	2443	0
خلات الفينيل	CH 3 COOCH = CH 2	0	72,5	8,091	1797,44	0
كلوريد الفينيل	CH 2 \ u003d CHCl	–100	20	6,49712	783,4	–43,15
		–52,3	100	6,9459	926,215	–31,55
		50	156,5	10,7175	4927,2	378,85
ماء	H 2 O	0	100	8,07353	1733,3	–39,31
الهكسان	ج 6 ح 1 4	–60	110	6,87776	1171,53	–48,78
		110	234,7	7,31938	1483,1	–7,25
هيبتان	ج 7 ح 1 6	–60	130	6,90027	1266,87	–56,39
		130	267	7,3270	1581,7	–15,55
عميد	ج 10 ح 22	25	75	7,33883	1719,86	–59,35
		75	210	6,95367	1501,27	–78,67
دييزوبروبيل الأثير	C6H14O	8	90	7,821	1791,2	0
N ، N- ثنائي ميثيل أسيتاميد	C 4 H 9 ON	0	44	7,71813	1745,8	–38,15
		44	170	7,1603	1447,7	–63,15
1،4- ديوكسان	C4H8O2	10	105	7,8642	1866,7	0
1،1-ثنائي كلورو الإيثان	ج 2 س 4 كل 2	0	30	7,909	1656	0
1،2-ثنائي كلورو إيثان	ج 2 س 4 كل 2	6	161	7,18431	1358,5	–41,15
		161	288	7,6284	1730	9,85
ثنائي إيثيل الأثير	(ج 2 ح 5) 2 س	–74	35	8,15	1619	0
حمض الأيزوبيوتريك	C4H8O2	30	155	8,819	2533	0
الايزوبرين	ج 5 ح 8	–50	84	6,90334	1081,0	–38,48
		84	202	7,33735	1374,92	2,19
ايزوبروبيل	C3H8O	–26,1	82,5	9,43	2325	0
يوديد الهيدروجين	مرحبا	–50	–34	7,630	1127	0
كريبتون	كرونة	–207	–158	7,330	7103	0
زينون	هيه	–189	–111	8,00	841,7	0
ن- زيلين	ج 8 ح 10	25	45	7,32611	1635,74	–41,75
		45	190	6,99052	1453,43	–57,84
حول- زيلين	ج 8 ح 10	25	50	7,35638	1671,8	–42,15
		50	200	6,99891	1474,68	–59,46

استمرار الجدول. 7.1

اسم المادة	صيغة كيميائية	نطاق درجة الحرارة ، درجة مئوية		لكن	في	من
		من	قبل
حمض البيوتيريك	C4H8O2	80	165	9,010	2669	0
الميثان	CH 4	–161	–118	6,81554	437,08	–0,49
		–118	–82,1	7,31603	600,17	25,27
كلوريد الميثيلين (ثنائي كلورو ميثان)	CH2Cl2	–28	121	7,07138	1134,6	–42,15
		127	237	7,50819	1462,59	5,45
كحول الميثيل	CH 4 O	7	153	8,349	1835	0
-ميثيل ستايرين	ج 9 ح 10	15	70	7,26679	1680,13	–53,55
		70	220	6,92366	1486,88	–71,15
كلوريد الميثيل	CH3Cl	–80	40	6,99445	902,45	–29,55
		40	143,1	7,81148	1433,6	44,35
ميثيل إيثيل كيتون	C4H8O	–15	85	7,764	1725,0	0
حمض الفورميك	CH2O2	–5	8,2	12,486	3160	0
		8,2	110	7,884	1860	0
نيون	ني	–268	–253	7,0424	111,76	0
نيتروبنزين	ج 6 H 5 O 2 N	15	108	7,55755	2026	–48,15
		108	300	7,08283	1722,2	–74,15
نتروميثان	CH 3 O 2 N	55	136	7,28050	1446,19	–45,63
أوكتان	ج 8 ح 18	15	40	7,47176	1641,52	–38,65
		40	155	6,92377	1355,23	–63,63
بنتان	ج 5 ح 12	–30	120	6,87372	1075,82	–39,79
		120	196,6	7,47480	1520,66	23,94
البروبان	ج 3 ح 8	–130	5	6,82973	813,2	–25,15
		5	96,8	7,67290	1096,9	47,39
بروبيلين (بروبين)	ج 3 ح 6	–47,7	0,0	6,64808	712,19	–36,35
		0,0	91,4	7,57958	1220,33	36,65
أكسيد البروبيلين	C3H6O	–74	35	6,96997	1065,27	–46,87
البروبيلين غليكول	ج 3 H 8 O 2	80	130	9,5157	3039,0	0
كحول بروبيل	C3H8O	–45	–10	9,5180	2469,1	0
حمض البروبيونيك	ج 3 H 6 O 2	20	140	8,715	2410	0
كبريتيد الهيدروجين	H 2 S.	–110	–83	7,880	1080,6	0
ثاني كبريتيد الكربون	CS2	–74	46	7,66	1522	0
ثاني أكسيد الكبريت	SO2	–112	–75,5	10,45	1850	0
ثالث أكسيد الكبريت ()	SO 3	–58	17	11,44	2680	0
ثالث أكسيد الكبريت ()	SO 3	–52,5	13,9	11,96	2860	0
رباعي كلورو إيثيلين	ج 2 كل 4	34	187	7,02003	1415,5	–52,15

نهاية الجدول. 7.1

اسم المادة	صيغة كيميائية	نطاق درجة الحرارة ، درجة مئوية		لكن	في	من
		من	قبل
ثيوفينول	C6H6S	25	70	7,11854	1657,1	–49,15
		70	205	6,78419	1466,5	–66,15
التولوين	ج 6 H 5 CH 3	20	200	6,95334	1343,94	–53,77
ثلاثي كلورو إيثيلين	ج 2 حمض الهيدروكلوريك 3	7	155	7,02808	1315,0	–43,15
ثاني أكسيد الكربون	ثاني أكسيد الكربون	–35	–56,7	9,9082	1367,3	0
أكسيد الكربون	كو	–218	–211,7	8,3509	424,94	0
حمض الاسيتيك	ج 2 H 4 O 2	16,4	118	7,55716	1642,5	–39,76
أنهيدريد الخل	ج 4 H 6 O 3	2	139	7,12165	1427,77	–75,11
الفينول	ج 6 ح 6 س	0	40	11,5638	3586,36	0
		41	93	7,86819	2011,4	–51,15
الفلور	F2	–221,3	–186,9	8,23	430,1	0
الكلور	Cl2	–154	–103	9,950	1530	0
كلوروبنزين	ج 6 ح 5 سل	0	40	7,49823	1654	–40,85
		40	200	6,94504	1413,12	–57,15
كلوريد الهيدروجين	حمض الهيدروكلوريك	–158	–110	8,4430	1023,1	0
كلوروفورم	CHCl 3	–15	135	6,90328	1163,0	–46,15
		135	263	7,3362	1458,0	2,85
سيكلوهكسان	ج 6 ح 12	–20	142	6,84498	1203,5	–50,29
		142	281	7,32217	1577,4	2,65
رباعي كلوريد كربون	CCl 4	–15	138	6,93390	1242,4	–43,15
		138	283	7,3703	1584	3,85
الإيثان	ج 2 ح 6	–142	–44	6,80266	636,4	–17,15
		–44	32,3	7,6729	1096,9	47,39
إيثيل بنزين	ج 8 ح 10	20	45	7,32525	1628,0	–42,45
		45	190	6,95719	1424,26	–59,94
الإيثيلين	ج 2 ح 4	–103,7	–70	6,87477	624,24	–13,14
		–70	9,5	7,2058	768,26	9,28
أكسيد الإثيلين	ج 2 ح 4 س	–91	10,5	7,2610	1115,10	–29,01
أثلين كلايكول	ج 2 H 6 O 2	25	90	8,863	2694,7	0
		90	130	9,7423	3193,6	0
الإيثانول	ج 2 ح 6 س	–20	120	6,2660	2196,5	0
كلوريد الإيثيل	ج 2 ح 5 سل	–50	70	6,94914	1012,77	–36,48

عند تحديد ضغط البخار المشبع للمواد القابلة للذوبان في الماء وفقًا لقاعدة الخطية ، يتم استخدام الماء كسائل مرجعي ، وفي حالة المركبات العضوية غير القابلة للذوبان في الماء ، يتم أخذ الهكسان عادةً. يتم إعطاء قيم ضغط بخار الماء المشبع اعتمادًا على درجة الحرارة في الجدول. ص 11. اعتماد ضغط البخار المشبع على درجة حرارة الهكسان مبيّن في الشكل. 7.1

أرز. 7.1 الاعتماد على درجة الحرارة لضغط البخار المشبع للهكسان

(1 ملم زئبق = 133.3 باسكال)
بناءً على العلاقة (7.4) ، تم إنشاء مخطط تعريفي لتحديد ضغط البخار المشبع اعتمادًا على درجة الحرارة (انظر الشكل 7.2 والجدول 7.2).

فوق المحاليل ، يكون ضغط بخار المذيب أقل من ضغط مذيب نقي. علاوة على ذلك ، كلما انخفض ضغط البخار كلما زاد تركيز المذاب في المحلول.

ألين

6

1،2-ثنائي كلورو إيثان

26

البروبيلين

4

الأمونيا

49

ثنائي إيثيل الأثير

15

بروبيوني

56

الأنيلين

40

الايزوبرين

14

حامض

الأسيتيلين

2

اليودوبنزين

39

الزئبق

61

الأسيتون

51

م- كريسول

44

تترالين

42

البنزين

24

حول- كريسول

41

التولوين

30

بروموبنزين

35

م- زيلين

34

حمض الاسيتيك

55

بروميد الإيثيل

18

ايزو-زيت

57

الفلوروبنزين

27

- برومونافثالين

46

حامض

كلوروبنزين

33

1،3-بوتادين

10

ميثيلامين

50

كلور فينيل

8

البيوتان

11

ميثيل مونوسيلان

3

كلوريد الميثيل

7

- بوتيلين

9

كحول الميثيل

52

كلوريد

19

- بوتيلين

12

فورمات الميثيل

16

الميثيلين

بوتيلين غليكول

58

النفثالين

43

كلوريد الإيثيل

13

ماء

54

- النفثول

47

كلوروفورم

21

الهكسان

22

- النفثول

48

رباعي كلوريد

23

هيبتان

28

نيتروبنزين

37

كربون

الجلسرين

60

أوكتان

31*

الإيثان

1

ديكالين

38

32*

إيثيل الأسيتات

25

عميد

36

بنتان

17

أثلين كلايكول

59

ديوكسان

29

البروبان

5

الإيثانول

53

ثنائي الفينيل

45

فورمات الإيثيل

20

طريقة حساب معلمات التبخر للسوائل غير المؤذية القابلة للاحتراق وغازات الهيدروكربون السائلة

I.1 معدل التبخر W ،كجم / (م 2) ، تحددها البيانات المرجعية والتجريبية. بالنسبة للسوائل القابلة للاشتعال التي لا يتم تسخينها فوق درجة الحرارة المحيطة ، في حالة عدم وجود بيانات ، يُسمح بالحساب دبليووفقًا للصيغة 1)

ث \ u003d 10 -6 ساعات ع ن ، (I.1)

حيث H - المعامل المأخوذ وفقًا للجدول I.1 اعتمادًا على سرعة ودرجة حرارة تدفق الهواء فوق سطح التبخر ؛

M - الكتلة المولية ، جم / مول ؛

p n - ضغط البخار المشبع عند درجة حرارة السائل المحسوبة t p ، المحددة من البيانات المرجعية ، kPa.

الجدول الأول -1

معدل تدفق الهواء في الغرفة ، م / ث	قيمة المعامل h عند درجة حرارة t ، ° С ، هواء الغرفة
	10	15	20	30	35
0,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
0,1	3,0	2,6	2,4	1,8	1,6
0,2	4,6	3,8	3,5	2,4	2,3
0,5	6,6	5,7	5,4	3,6	3,2
1,0	10,0	8,7	7,7	5,6	4,6

I.2 بالنسبة لغازات الهيدروكربون المسال (LHG) ، في حالة عدم وجود بيانات ، يُسمح بحساب الكتلة المحددة لأبخرة LHG m LHG ، kg / m 2 ، وفقًا للصيغة 1)

، (و 2)

1) الصيغة قابلة للتطبيق في درجة حرارة السطح السفلي من -50 إلى زائد 40 درجة مئوية.

أين م -الكتلة المولية لغاز البترول المسال ، كجم / مول ؛

L هي الحرارة المولية لتبخير LPG عند درجة الحرارة الأولية لـ LPG T W، J / mol ؛

T 0 - درجة الحرارة الأولية للمادة ، التي انسكب غاز البترول المسال على سطحها ، المقابلة لدرجة الحرارة المحسوبة t p ، K ؛

T W - درجة الحرارة الأولية لـ LPG ، K ؛

l tv - معامل التوصيل الحراري للمادة التي يُصب غاز البترول المسال على سطحها ، W / (m · K) ؛

أ - المعامل الفعال للانتشار الحراري للمادة ، التي انسكب غاز البترول المسال على سطحها ، يساوي 8.4 · 10 -8 م 2 / ثانية ؛

t - الوقت الحالي ، s ، الذي يساوي وقت التبخر الكامل لغاز البترول المسال ، ولكن ليس أكثر من 3600 ثانية ؛

رقم رينولدز (n - سرعة تدفق الهواء ، م / ث ؛ د-الحجم المميز لمضيق غاز البترول المسال ، م ؛

u in - اللزوجة الحركية للهواء عند درجة حرارة التصميم t p، m 2 / s) ؛

l في - معامل التوصيل الحراري للهواء عند درجة حرارة التصميم t p، W / (m K).

أمثلة - حساب معاملات التبخر للسوائل غير المسخنة القابلة للاشتعال وغازات الهيدروكربون المسال

1 حدد كتلة بخار الأسيتون التي تدخل في حجم الغرفة نتيجة لخفض الضغط الطارئ للجهاز.

بيانات الحساب

في غرفة بمساحة 50 م 2 ، تم تركيب جهاز مع الأسيتون بحجم أقصى V ap = 3 م 3. يدخل الأسيتون الجهاز عن طريق الجاذبية من خلال خط أنابيب بقطر د= 0.05 م مع التدفق ف ،يساوي 2 10 -3 م 3 / ث. طول قسم خط أنابيب الضغط من الخزان إلى الصمام اليدوي ل 1 = 2 م طول المقطع من خط أنابيب المخرج بقطر د = 0.05 م من الخزان إلى الصمام اليدوي L 2 يساوي 1 م ، ومعدل تدفق الهواء في الغرفة مع تشغيل التهوية العامة هو 0.2 م / ث. درجة حرارة الهواء في الغرفة t p \ u003d 20 درجة مئوية. كثافة r من الأسيتون عند درجة حرارة معينة 792 كجم / م 3. ضغط البخار المشبع للأسيتون p a عند t p هو 24.54 kPa.

حجم الأسيتون المنطلق من خط أنابيب الضغط ، V nt هو

حيث t هو الوقت المقدر لإغلاق خط الأنابيب ، والذي يساوي 300 ثانية (مع الإغلاق اليدوي).

حجم الأسيتون المنطلق من خط أنابيب التفريغ الخامسمن هو

حجم الأسيتون الذي يدخل الغرفة

V a \ u003d V an + V n.t + V من \ u003d 3 + 6.04 10-1 + 1.96 10 -3 \ u003d 6.600 م 3.

بناءً على حقيقة أن 1 لتر من الأسيتون قد انسكب على 1 م 2 من مساحة الأرضية ، فإن مساحة التبخر المحسوبة S p \ u003d 3600 م 2 من الأسيتون ستتجاوز مساحة الأرضية للغرفة. لذلك ، فإن مساحة أرضية الغرفة التي تساوي 50 م 2 تؤخذ على أنها مساحة تبخر الأسيتون.

معدل التبخر يساوي:

W isp \ u003d 10 -6 3.5 24.54 \ u003d 0.655 10 -3 كجم / (ثانية م 2).

كتلة أبخرة الأسيتون المتولدة أثناء إزالة الضغط الطارئ للجهاز ركلغ سوف يساوي

ر \ u003d 0.655 10 -3 50 3600 = 117.9 كجم.

2 تحديد كتلة غاز الإيثيلين المتكون أثناء تبخر انسكاب الإيثيلين المسال في ظروف إزالة الضغط الطارئة للخزان.

بيانات الحساب

يتم تركيب خزان متساوي الحرارة من الإيثيلين المسال بحجم V i.r.e = 10000 م 3 في سد خرساني بمساحة حرة S vol = 5184 m 2 وارتفاع شفة H vol = 2.2 m درجة ملء الخزان أ = 0.95.

يتم إدخال خط الأنابيب لتزويد الإيثيلين المسال في الخزان من الأعلى ، ويكون خرج خط الأنابيب الخارج من الأسفل.

قطر خط أنابيب التفريغ d tp = 0.25 متر طول مقطع خط الأنابيب من الخزان إلى الصمام الأوتوماتيكي ، واحتمال تعطله يتجاوز 10-6 في السنة ولا يتم توفير التكرار في عناصره ، L = 1 م الحد الأقصى لمعدل تدفق الإيثيلين المسال في وضع الإصدار G l.e = 3.1944 كجم / ثانية. كثافة الإيثيلين المسال عند درجة حرارة التشغيل تي مكافئ= 169.5 كلفن يساوي 568 كجم / م 3. كثافة غاز الإيثيلين rg.e تي مكافئيساوي 2.0204 كجم / م 3. الكتلة المولية للإيثيلين المسال م zh.e = 28 10 -3 كجم / مول. الحرارة المولية لتبخير الإيثيلين المسال L و CNعند T eq يساوي 1.344 10 4 J / mol. درجة حرارة الخرسانة تساوي أقصى درجة حرارة ممكنة للهواء في المنطقة المناخية المقابلة T b = 309 K. معامل التوصيل الحراري للخرسانة l b = 1.5 W / (m K). الانتشار الحراري للخرسانة أ= 8.4 10-8 م 2 / ث. الحد الأدنى لسرعة تدفق الهواء u min = 0 m / s ، والحد الأقصى لمنطقة مناخية معينة u max = 5 m / s. اللزوجة الحركية للهواء n عند درجة حرارة الهواء المحسوبة لمنطقة مناخية معينة t p \ u003d 36 ° C هي 1.64 10 -5 m 2 / s. معامل التوصيل الحراري للهواء l في عند t p هو 2.74 10 -2 واط / (م · ك).

مع تدمير الخزان متساوي الحرارة ، سيكون حجم الإيثيلين المسال

حجم السد الحر الخامسحول = 5184 2.2 = 11404.8 م 3.

يرجع ذلك إلى حقيقة أن الخامس zh.e< V об примем за площадь испарения S исп свободную площадь обвалования S об, равную 5184 м 2 .

ثم يتم حساب كتلة الإيثيلين المبخر m.e. من منطقة المضيق بسرعة تدفق الهواء u = 5 m / s بواسطة الصيغة (I.2)

الكتلة m ee عند u = 0 m / s ستكون 528039 كجم.

ما هو الاسيتون؟ تعتبر صيغة هذا الكيتون في دورة الكيمياء المدرسية. لكن ليس لدى الجميع فكرة عن مدى خطورة رائحة هذا المركب وما هي خصائص هذه المادة العضوية.

ملامح الأسيتون

الأسيتون التقني هو المذيبات الأكثر شيوعًا المستخدمة في البناء الحديث. نظرًا لأن هذا المركب يحتوي على مستوى منخفض من السمية ، فإنه يستخدم أيضًا في الصناعات الدوائية والغذائية.

يستخدم الأسيتون التقني كمواد خام كيميائية في إنتاج العديد من المركبات العضوية.

يعتبره الأطباء مادة مخدرة. عند استنشاق أبخرة الأسيتون المركزة ، من الممكن حدوث تسمم خطير وإلحاق أضرار بالجهاز العصبي المركزي. يشكل هذا المركب تهديدًا خطيرًا لجيل الشباب. متعاطو المخدرات الذين يستخدمون بخار الأسيتون للحث على حالة من النشوة معرضون لخطر كبير. يخشى الأطباء ليس فقط على الصحة الجسدية للأطفال ، ولكن أيضًا على حالتهم العقلية.

تعتبر جرعة 60 مل مميتة. عندما تدخل كمية كبيرة من الكيتون إلى الجسم ، يحدث فقدان للوعي ، وبعد 8-12 ساعة - الموت.

الخصائص الفيزيائية

في ظل الظروف العادية ، يكون هذا المركب في حالة سائلة وليس له لون ورائحة معينة. الأسيتون ، صيغته CH3CHNOCH3 ، له خصائص استرطابية. هذا المركب قابل للامتزاج بكميات غير محدودة مع الماء والكحول الإيثيلي والميثانول والكلوروفورم. لديها نقطة انصهار منخفضة.

ميزات الاستخدام

حاليًا ، نطاق الأسيتون واسع جدًا. يعتبر بحق أحد أكثر المنتجات شيوعًا المستخدمة في إنشاء وإنتاج الدهانات والورنيش ، وفي أعمال التشطيب ، وفي الصناعة الكيميائية ، وفي البناء. على نحو متزايد ، يستخدم الأسيتون لإزالة الشحوم من الفراء والصوف ، لإزالة الشمع من زيوت التزليق. هذه هي المادة العضوية التي يستخدمها الرسامون والجصيون في أنشطتهم المهنية.

كيف نحفظ الأسيتون الذي صيغته CH3COCH3؟ من أجل حماية هذه المادة المتطايرة من التأثيرات السلبية للأشعة فوق البنفسجية ، يتم وضعها في عبوات بلاستيكية وزجاجية ومعدنية بعيدًا عن الأشعة فوق البنفسجية.

يجب تهوية الغرفة التي من المفترض أن توضع فيها كمية كبيرة من الأسيتون بشكل منهجي وتركيب تهوية عالية الجودة.

ملامح الخصائص الكيميائية

حصل هذا المركب على اسمه من الكلمة اللاتينية "acetum" ، والتي تعني "الخل" في الترجمة. الحقيقة هي أن الصيغة الكيميائية للأسيتون C3H6O ظهرت في وقت متأخر جدًا عن المادة نفسها التي تم تصنيعها. تم الحصول عليها من الأسيتات ثم استخدامها في صنع حمض الخليك الاصطناعي الجليدي.

يعتبر أندرياس ليبافيوس هو مكتشف المركب. في نهاية القرن السادس عشر ، عن طريق التقطير الجاف لخلات الرصاص ، تمكن من الحصول على مادة تم فك تشفير تركيبها الكيميائي فقط في ثلاثينيات القرن التاسع عشر.

تم الحصول على الأسيتون ، الذي هو CH3COCH3 ، عن طريق فحم الكوك حتى بداية القرن العشرين. بعد زيادة الطلب خلال الحرب العالمية الأولى على هذا المركب العضوي ، بدأت تظهر طرق جديدة للتوليف.

الأسيتون (GOST 2768-84) هو سائل تقني. من حيث النشاط الكيميائي ، يعد هذا المركب واحدًا من أكثر المركبات تفاعلًا في فئة الكيتونات. تحت تأثير القلويات ، لوحظ تكثيف أدول ، ونتيجة لذلك يتكون كحول دياسيتون.

أثناء الانحلال الحراري ، يتم الحصول على الكيتين منه. بالتفاعل مع سيانيد الهيدروجين ، يتشكل الأسيتون سيانيدانهيدرين. يتميز البروبانون باستبدال ذرات الهيدروجين بالهالوجينات ، والذي يحدث في درجات حرارة مرتفعة (أو في وجود محفز).

كيف تحصل على

في الوقت الحاضر ، يتم الحصول على غالبية المركب المحتوي على الأكسجين من البروبين. يجب أن يكون للأسيتون التقني (GOST 2768-84) خصائص فيزيائية وتشغيلية معينة.

تتكون طريقة الكومين من ثلاث مراحل وتتضمن إنتاج الأسيتون من البنزين. أولاً ، يتم الحصول على الكمون عن طريق ألكيلته بالبروبين ، ثم يتأكسد المنتج الناتج إلى هيدروبيروكسيد وينقسم تحت تأثير حمض الكبريتيك إلى أسيتون وفينول.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم الحصول على مركب الكربونيل هذا عن طريق الأكسدة التحفيزية للأيزوبروبانول عند درجة حرارة حوالي 600 درجة مئوية. مسرعات العملية هي الفضة المعدنية والنحاس والبلاتين والنيكل.

من بين التقنيات الكلاسيكية لإنتاج الأسيتون ، تعتبر الأكسدة المباشرة للبروبين ذات أهمية خاصة. تتم هذه العملية عند ضغط مرتفع ووجود كلوريد البلاديوم ثنائي التكافؤ كعامل مساعد.

يمكنك أيضًا الحصول على الأسيتون عن طريق تخمير النشا تحت تأثير بكتيريا Clostridium acetobutylicum. بالإضافة إلى الكيتون ، سيكون البوتانول موجودًا بين منتجات التفاعل. من بين عيوب هذا الخيار للحصول على الأسيتون ، نلاحظ عائدًا ضئيلًا بالنسبة المئوية.

استنتاج

البروبانون هو ممثل نموذجي لمركبات الكربونيل. المستهلكين على دراية به كمذيب ومزيل الشحوم. لا غنى عنه في صناعة الورنيش والأدوية والمتفجرات. الأسيتون هو جزء من الغراء للفيلم ، وهو وسيلة لتنظيف الأسطح من الرغوة المتصاعدة والغراء الفائق ، ووسيلة لغسل محركات الحقن وطريقة لزيادة عدد الأوكتان من الوقود ، إلخ.

اسم مكون	معاملات معادلة انطوان
بوتانول -1
خلات الفينيل
أسيتات الميثيل
مورفولين
حمض الفورميك
حمض الاسيتيك
بيروليدين
كحول بنزيل
إيثانثيول
كلوروبنزين
ثلاثي كلورو إيثيلين *
كلوروفورم
ثلاثي ميثيلبورات *
ميثيل إيثيل كيتون
أثلين كلايكول
إيثيل الأسيتات
2-ميثيل -2 بروبانول
ثنائي ميثيل فورماميد

ملاحظات: 1)

* بيانات.

الأدب الرئيسي

سيرافيموف L.A.، Frolkova A.K. المبدأ الأساسي لإعادة توزيع مجالات التركيز بين مناطق الفصل كأساس لإنشاء المجمعات التكنولوجية. -ثور. أساسيات علم الكيمياء. تكنول ، 1997-ت. 31 ، لا .2. ص 184 - 192.

Timofeev V.S.، Serafimov L.A. مبادئ تكنولوجيا التركيب العضوي الأساسي والبتروكيماوي. - م: الكيمياء ، 1992. - 432 ص.

Kogan V. B. التقطير الأزيوتروبي والاستخراجي. - لام: الكيمياء ، 1971. - 432 ص.

Sventoslavsky V.V. Azeotropy و polyazeotropy. - م: الكيمياء ، 1968. -244 ص.

سيرافيموف L.A.، Frolkova A.K. القوانين العامة وتصنيف المحاليل السائلة الثنائية من حيث الوظائف الديناميكية الحرارية الزائدة. تعليمات منهجية. - م: A / O Rosvuznauka ، 1992. 40 ص.

ويلز س. توازن الطور في التكنولوجيا الكيميائية. T.1. - م: مير ، 1989. - 304 ص.

الديناميكا الحرارية لتوازن بخار السائل. / حرره Morachevsky A.G. - لام: الكيمياء 1989. - 344 ص.

Ogorodnikov S.K. ، Lesteva T.M. ، Kogan V.B. مخاليط ايزوتروبيك. كتيب - لام: الكيمياء ، 1971 - 848 ص.

كوغان ف.ب. ، فريدمان ف.م. ، كافروف ف. التوازن بين السائل والبخار. دليل مرجعي ، في مجلدين. - M.-L: Nauka ، 1966.

Lyudmirskaya G.S.، Barsukova T.V.، Bogomolny A.M. توازن بخار سائل. الدليل. -ل: الكيمياء ، 1987. - 336 ص.

Reid R. ، Prausnitz J. ، Sherwood T. خصائص الغازات والسوائل. - L: الكيمياء ، 1982. -592 ص.

Belousov V.P. ، Morachevsky A.G. درجات حرارة خلط السوائل. كتيب  لام: الكيمياء ، 1970 256 ص.

Belousov V.P. ، Morachevsky A.G. ، Panov M.Yu. الخصائص الحرارية للمحاليل غير الكهربائية. الدليل. - لام: الكيمياء ، 1981. - 264 ص.

التبخر هو انتقال السائل إلى بخار من سطح حر عند درجات حرارة أقل من نقطة غليان السائل. يحدث التبخر نتيجة للحركة الحرارية للجزيئات السائلة. تختلف سرعة حركة الجزيئات بشكل كبير ، وتنحرف بشدة في كلا الاتجاهين عن متوسط ​​قيمتها. تهرب بعض الجزيئات ذات الطاقة الحركية الكبيرة بدرجة كافية من الطبقة السطحية للسائل إلى وسط الغاز (الهواء). يتم إنفاق الطاقة الزائدة للجزيئات المفقودة بواسطة السائل للتغلب على قوى التفاعل بين الجزيئات وعمل التمدد (زيادة الحجم) أثناء انتقال السائل إلى بخار.

التبخر عملية ماصة للحرارة. إذا لم يتم توفير الحرارة للسائل من الخارج ، فإنه يبرد نتيجة التبخر. يتم تحديد معدل التبخر من خلال كمية البخار المتولدة لكل وحدة زمنية لكل وحدة من سطح السائل. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار في الصناعات المتعلقة باستخدام أو إنتاج أو معالجة السوائل القابلة للاشتعال. تؤدي زيادة معدل التبخر مع زيادة درجة الحرارة إلى تكوين أسرع لتركيزات البخار المتفجر. لوحظ الحد الأقصى لمعدل التبخر أثناء التبخر في الفراغ وفي حجم غير محدود. ويمكن تفسير ذلك على النحو التالي. المعدل المرصود لعملية التبخر هو المعدل الإجمالي لعملية انتقال الجزيئات من المرحلة السائلة الخامس 1 ومعدل التكثيف الخامس 2 . العملية الإجمالية تساوي الفرق بين هاتين السرعتين:. في درجة حرارة ثابتة الخامس 1 لا يتغير ، ولكن الخامس 2يتناسب مع تركيز البخار. عندما يتبخر إلى فراغ في الحد الخامس 2 = 0 ، بمعنى آخر. السرعة الإجمالية للعملية هي الحد الأقصى.

كلما زاد تركيز البخار ، زاد معدل التكثيف ، وبالتالي انخفض المعدل الإجمالي للتبخر. عند السطح البيني بين السائل وبخاره المشبع ، يكون معدل التبخر (الإجمالي) قريبًا من الصفر. السائل في وعاء مغلق ، يتبخر ، يشكل بخارًا مشبعًا. البخار المشبع هو بخار في حالة توازن ديناميكي مع سائل. يحدث التوازن الديناميكي عند درجة حرارة معينة عندما يكون عدد جزيئات السائل المتبخر مساويًا لعدد جزيئات التكثيف. يخفف البخار المشبع ، الذي يترك وعاءً مفتوحًا في الهواء ، بواسطته ويصبح غير مشبع. لذلك ، في الهواء

في كل غرفة توجد بها حاويات بها سوائل ساخنة ، يوجد بخار غير مشبع من هذه السوائل.

تمارس الأبخرة المشبعة وغير المشبعة ضغطًا على جدران الأوعية. ضغط البخار المشبع هو ضغط البخار في حالة توازن مع سائل عند درجة حرارة معينة. دائمًا ما يكون ضغط البخار المشبع أعلى من ضغط البخار غير المشبع. لا يعتمد على كمية السائل وحجم سطحه وشكل الوعاء ، ولكنه يعتمد فقط على درجة حرارة وطبيعة السائل. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يزداد ضغط بخار تشبع السائل ؛ عند نقطة الغليان ، يكون ضغط البخار مساويًا للضغط الجوي. لكل قيمة درجة حرارة ، يكون ضغط البخار المشبع لسائل فردي (نقي) ثابتًا. يعتمد ضغط بخار التشبع لمخاليط السوائل (زيت ، بنزين ، كيروسين ، إلخ) عند نفس درجة الحرارة على تكوين الخليط. يزداد مع زيادة محتوى المنتجات منخفضة الغليان في السائل.

بالنسبة لمعظم السوائل ، يكون ضغط بخار التشبع عند درجات حرارة مختلفة معروفًا. تم إعطاء قيم ضغط البخار المشبع لبعض السوائل عند درجات حرارة مختلفة في الجدول. 5.1

الجدول 5.1

ضغط البخار المشبع للمواد عند درجات حرارة مختلفة

مستوى	ضغط البخار المشبع ، Pa ، عند درجة الحرارة ، K
خلات البوتيل باكو بنزين الطيران كحول الميثيل ثاني كبريتيد الكربون زيت التربنتين الإيثانول إيثيل الأثير إيثيل الأسيتات

وجدت في الجدول.

5.1 ضغط بخار التشبع للسائل هو أحد مكونات الضغط الكلي لمزيج الأبخرة مع الهواء.

لنفترض أن خليط الأبخرة مع الهواء المتكون فوق سطح ثاني كبريتيد الكربون في وعاء عند 263 كلفن له ضغط 101080 باسكال. ثم ضغط بخار التشبع لثاني كبريتيد الكربون عند درجة الحرارة هذه هو 10773 باسكال. لذلك ، فإن ضغط الهواء في هذا الخليط هو 101080-10773 = 90307 باسكال. مع زيادة درجة حرارة ثاني كبريتيد الكربون

يزداد ضغط البخار المشبع ، وينخفض ​​ضغط الهواء. يظل الضغط الكلي ثابتًا.

يسمى جزء الضغط الكلي المنسوب إلى غاز أو بخار معين بالضغط الجزئي. في هذه الحالة ، يمكن تسمية ضغط بخار ثاني كبريتيد الكربون (10773 باسكال) بالضغط الجزئي. وبالتالي ، فإن الضغط الكلي لخليط بخار الهواء هو مجموع ضغط البخار الجزئي لثاني كبريتيد الكربون والأكسجين والنيتروجين: P steam + + = P total. نظرًا لأن ضغط الأبخرة المشبعة هو جزء من الضغط الكلي لمزيجها مع الهواء ، يصبح من الممكن تحديد تركيزات بخار السوائل في الهواء من الضغط الكلي المعروف للخليط وضغط البخار.

يتم تحديد ضغط بخار تشبع السوائل بعدد الجزيئات التي تضرب جدران الوعاء ، أو بتركيز البخار فوق سطح السائل. كلما زاد تركيز البخار المشبع ، زاد ضغطه. يمكن إيجاد العلاقة بين تركيز البخار المشبع وضغطه الجزئي على النحو التالي.

لنفترض أنه سيكون من الممكن فصل البخار عن الهواء ، وسيظل الضغط في كلا الجزأين مساويًا للضغط الكلي Ptot. ثم ستنخفض الأحجام التي يشغلها البخار والهواء وفقًا لذلك. وفقًا لقانون Boyle-Mariotte ، يكون ناتج ضغط الغاز وحجمه عند درجة حرارة ثابتة قيمة ثابتة ، أي في حالتنا الافتراضية ، نحصل على:

.