ความดันบางส่วนของอะซิโตนที่อุณหภูมิต่างกัน ความดันไออิ่มตัวเหนือสารละลายของของเหลวที่ผสมกันได้ไม่จำกัด
n16.doc
บทที่ 7. ความดันไอ อุณหภูมิเฟสการเปลี่ยนผ่าน แรงตึงผิว
ข้อมูลเกี่ยวกับความดันไอของของเหลวและสารละลายบริสุทธิ์ อุณหภูมิของการเดือดและการแข็งตัว (การหลอม) รวมถึงแรงตึงผิว จำเป็นสำหรับการคำนวณกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การระเหยและการควบแน่น การระเหยและการอบแห้ง การกลั่นและการแก้ไข เป็นต้น
7.1. ความดันไอ
หนึ่งในสมการที่ง่ายที่สุดในการกำหนดความดันไออิ่มตัวของของเหลวบริสุทธิ์โดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ คือสมการของแอนทอน:
, (7.1)
ที่ไหน ก, ใน, กับ– ค่าคงที่ คุณลักษณะของสารแต่ละชนิด ค่าคงที่ของสารบางชนิดแสดงไว้ในตาราง 1 7.1.
หากทราบอุณหภูมิจุดเดือดสองค่าที่ความดันเท่ากัน กับ= 230 สามารถกำหนดค่าคงที่ได้ กและ ในโดยร่วมกันแก้สมการดังต่อไปนี้
; (7.2)
. (7.3)
สมการ (7.1) ค่อนข้างน่าพอใจกับข้อมูลการทดลองในช่วงอุณหภูมิที่กว้างระหว่างอุณหภูมิหลอมเหลวและ
= 0.85 (เช่น
= 0.85) สมการนี้ให้ความแม่นยำสูงสุดในกรณีที่สามารถคำนวณค่าคงที่ทั้งสามค่าได้จากข้อมูลการทดลอง ความแม่นยำในการคำนวณโดยใช้สมการ (7.2) และ (7.3) ลดลงอย่างมากแล้วที่
250 K และสำหรับสารประกอบที่มีขั้วสูงที่ 0.65
การเปลี่ยนแปลงความดันไอของสารขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสามารถกำหนดได้โดยวิธีการเปรียบเทียบ (ตามกฎความเป็นเชิงเส้น) โดยขึ้นอยู่กับความดันที่ทราบของของเหลวอ้างอิง หากทราบอุณหภูมิสองอุณหภูมิของสารของเหลวที่ความดันไออิ่มตัวที่สอดคล้องกัน เราสามารถใช้สมการนี้ได้
, (7.4)
ที่ไหน
และ
– ความดันไออิ่มตัวของของเหลวสองชนิด กและ ในที่อุณหภูมิเดียวกัน ;
และ
– ความดันไออิ่มตัวของของเหลวเหล่านี้ที่อุณหภูมิ ; กับ- คงที่.
ตารางที่ 7.1. ความดันไอของสารบางชนิดขึ้นอยู่กับ
เกี่ยวกับอุณหภูมิ
ตารางแสดงค่าของค่าคงที่ ก, ในและ กับสมการของแอนทอน: โดยที่ความดันไออิ่มตัวคือ mmHg (1 มม. ปรอท = 133.3 Pa); ต– อุณหภูมิเค
ชื่อสาร | สูตรเคมี | ช่วงอุณหภูมิ o C | ก | ใน | กับ |
|
จาก | ก่อน |
|||||
ไนโตรเจน | ยังไม่มีข้อความ 2 | –221 | –210,1 | 7,65894 | 359,093 | 0 |
ไนโตรเจนไดออกไซด์ | ไม่มี 2 O 4 (หมายเลข 2) | –71,7 | –11,2 | 12,65 | 2750 | 0 |
–11,2 | 103 | 8,82 | 1746 | 0 |
||
ไนโตรเจนออกไซด์ | เลขที่ | –200 | –161 | 10,048 | 851,8 | 0 |
–164 | –148 | 8,440 | 681,1 | 0 |
||
อะคริลาไมด์ | ค 3 ชั่วโมง 5 เปิด | 7 | 77 | 12,34 | 4321 | 0 |
77 | 137 | 9,341 | 3250 | 0 |
||
อะโครลีน | ค 3 ชม 4 โอ | –3 | 140 | 7,655 | 1558 | 0 |
แอมโมเนีย | เอ็นเอช 3 | –97 | –78 | 10,0059 | 1630,7 | 0 |
สวรรค์ | C6H5NH2 | 15 | 90 | 7,63851 | 1913,8 | –53,15 |
90 | 250 | 7,24179 | 1675,3 | –73,15 |
||
อาร์กอน | อาร์ | –208 | –189,4 | 7,5344 | 403,91 | 0 |
–189,2 | –183 | 6,9605 | 356,52 | 0 |
||
อะเซทิลีน | C2H2 | –180 | –81,8 | 8,7371 | 1084,9 | –4,3 |
–81,8 | 35,3 | 7,5716 | 925,59 | 9,9 |
||
อะซิโตน | C3H6O | –59,4 | 56,5 | 8,20 | 1750 | 0 |
เบนซิน | C6H6 | –20 | 5,5 | 6,48898 | 902,28 | –95,05 |
5,5 | 160 | 6,91210 | 1214,64 | –51,95 |
||
โบรมีน | บีอาร์ 2 | 8,6 | 110 | 7,175 | 1233 | –43,15 |
ไฮโดรเจนโบรไมด์ | ฮบ | –99 | –87,5 | 8,306 | 1103 | 0 |
–87,5 | –67 | 7,517 | 956,5 | 0 |
ความต่อเนื่องของตาราง 7.1
ชื่อสาร | สูตรเคมี | ช่วงอุณหภูมิ o C | ก | ใน | กับ |
|
จาก | ก่อน |
|||||
1,3-บิวทาไดอีน | C4H6 | –66 | 46 | 6,85941 | 935,53 | –33,6 |
46 | 152 | 7,2971 | 1202,54 | 4,65 |
||
n-บิวเทน | C4H10 | –60 | 45 | 6,83029 | 945,9 | –33,15 |
45 | 152 | 7,39949 | 1299 | 15,95 |
||
บิวทิลแอลกอฮอล์ | C4H10O | 75 | 117,5 | 9,136 | 2443 | 0 |
ไวนิลอะซิเตท | CH 3 COOCH = CH 2 | 0 | 72,5 | 8,091 | 1797,44 | 0 |
ไวนิลคลอไรด์ | CH 2 =CHСl | –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 |
||
น้ำ | เอช 2 โอ | 0 | 100 | 8,07353 | 1733,3 | –39,31 |
เฮกเซน | ค 6 ชม. 1 4 | –60 | 110 | 6,87776 | 1171,53 | –48,78 |
110 | 234,7 | 7,31938 | 1483,1 | –7,25 |
||
เฮปเทน | ค 7 ฮ 1 6 | –60 | 130 | 6,90027 | 1266,87 | –56,39 |
130 | 267 | 7,3270 | 1581,7 | –15,55 |
||
คณบดี | ค 10 ชม. 22 | 25 | 75 | 7,33883 | 1719,86 | –59,35 |
75 | 210 | 6,95367 | 1501,27 | –78,67 |
||
ไดไอโซโพรพิล อีเทอร์ | C6H14O | 8 | 90 | 7,821 | 1791,2 | 0 |
N,N-ไดเมทิลอะเซทาไมด์ | C 4 H 9 เปิด | 0 | 44 | 7,71813 | 1745,8 | –38,15 |
44 | 170 | 7,1603 | 1447,7 | –63,15 |
||
1,4-ไดออกเซน | C4H8O2 | 10 | 105 | 7,8642 | 1866,7 | 0 |
1,1-ไดคลอโรอีเทน | C2H4Cl2 | 0 | 30 | 7,909 | 1656 | 0 |
1,2-ไดคลอโรอีเทน | C2H4Cl2 | 6 | 161 | 7,18431 | 1358,5 | –41,15 |
161 | 288 | 7,6284 | 1730 | 9,85 |
||
ไดเอทิลอีเทอร์ | (ค 2 ชม. 5) 2 อ | –74 | 35 | 8,15 | 1619 | 0 |
กรดไอโซบิวทีริก | C4H8O2 | 30 | 155 | 8,819 | 2533 | 0 |
ไอโซพรีน | ค 5 ชม. 8 | –50 | 84 | 6,90334 | 1081,0 | –38,48 |
84 | 202 | 7,33735 | 1374,92 | 2,19 |
||
ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ | C3H8O | –26,1 | 82,5 | 9,43 | 2325 | 0 |
ไฮโดรเจนไอโอไดด์ | สวัสดี | –50 | –34 | 7,630 | 1127 | 0 |
คริปทอน | ค | –207 | –158 | 7,330 | 7103 | 0 |
ซีนอน | เฮ้ | –189 | –111 | 8,00 | 841,7 | 0 |
n-ไซลีน | ค 8 ชม. 10 | 25 | 45 | 7,32611 | 1635,74 | –41,75 |
45 | 190 | 6,99052 | 1453,43 | –57,84 |
||
โอ-ไซลีน | ค 8 ชม. 10 | 25 | 50 | 7,35638 | 1671,8 | –42,15 |
50 | 200 | 6,99891 | 1474,68 | –59,46 |
ความต่อเนื่องของตาราง 7.1
ชื่อสาร | สูตรเคมี | ช่วงอุณหภูมิ o C | ก | ใน | กับ |
|
จาก | ก่อน |
|||||
กรดบิวทีริก | C4H8O2 | 80 | 165 | 9,010 | 2669 | 0 |
มีเทน | ช 4 | –161 | –118 | 6,81554 | 437,08 | –0,49 |
–118 | –82,1 | 7,31603 | 600,17 | 25,27 |
||
เมทิลีนคลอไรด์ (ไดคลอโรมีเทน) | CH2Cl2 | –28 | 121 | 7,07138 | 1134,6 | –42,15 |
127 | 237 | 7,50819 | 1462,59 | 5,45 |
||
เมทิลแอลกอฮอล์ | ช 4 อ | 7 | 153 | 8,349 | 1835 | 0 |
-เมทิลสไตรีน | ค 9 ฮ 10 | 15 | 70 | 7,26679 | 1680,13 | –53,55 |
70 | 220 | 6,92366 | 1486,88 | –71,15 |
||
เมทิลคลอไรด์ | CH3Cl | –80 | 40 | 6,99445 | 902,45 | –29,55 |
40 | 143,1 | 7,81148 | 1433,6 | 44,35 |
||
เมทิลเอทิลคีโตน | C4H8O | –15 | 85 | 7,764 | 1725,0 | 0 |
กรดฟอร์มิก | CH2O2 | –5 | 8,2 | 12,486 | 3160 | 0 |
8,2 | 110 | 7,884 | 1860 | 0 |
||
นีออน | เน | –268 | –253 | 7,0424 | 111,76 | 0 |
ไนโตรเบนซีน | ค 6 H 5 O 2 น | 15 | 108 | 7,55755 | 2026 | –48,15 |
108 | 300 | 7,08283 | 1722,2 | –74,15 |
||
ไนโตรมีเทน | ช 3 โอ 2 น | 55 | 136 | 7,28050 | 1446,19 | –45,63 |
ออกเทน | ค 8 ชม. 18 | 15 | 40 | 7,47176 | 1641,52 | –38,65 |
40 | 155 | 6,92377 | 1355,23 | –63,63 |
||
เพนเทน | C5H12 | –30 | 120 | 6,87372 | 1075,82 | –39,79 |
120 | 196,6 | 7,47480 | 1520,66 | 23,94 |
||
โพรเพน | ค 3 ชั่วโมง 8 | –130 | 5 | 6,82973 | 813,2 | –25,15 |
5 | 96,8 | 7,67290 | 1096,9 | 47,39 |
||
โพรพิลีน (โพรพีน) | C3H6 | –47,7 | 0,0 | 6,64808 | 712,19 | –36,35 |
0,0 | 91,4 | 7,57958 | 1220,33 | 36,65 |
||
โพรพิลีนออกไซด์ | C3H6O | –74 | 35 | 6,96997 | 1065,27 | –46,87 |
โพรพิลีนไกลคอล | ค 3 ชั่วโมง 8 โอ 2 | 80 | 130 | 9,5157 | 3039,0 | 0 |
โพรพิลแอลกอฮอล์ | C3H8O | –45 | –10 | 9,5180 | 2469,1 | 0 |
กรดโพรพิโอนิก | ค 3 ชั่วโมง 6 โอ 2 | 20 | 140 | 8,715 | 2410 | 0 |
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ | H2S | –110 | –83 | 7,880 | 1080,6 | 0 |
คาร์บอนไดซัลไฟด์ | ซีเอส 2 | –74 | 46 | 7,66 | 1522 | 0 |
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ | ดังนั้น 2 | –112 | –75,5 | 10,45 | 1850 | 0 |
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ () | ดังนั้น 3 | –58 | 17 | 11,44 | 2680 | 0 |
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ () | ดังนั้น 3 | –52,5 | 13,9 | 11,96 | 2860 | 0 |
เตตระคลอโรเอทิลีน | ค 2 คลาส 4 | 34 | 187 | 7,02003 | 1415,5 | –52,15 |
ท้ายตาราง. 7.1
ชื่อสาร | สูตรเคมี | ช่วงอุณหภูมิ o C | ก | ใน | กับ |
|
จาก | ก่อน |
|||||
ไทโอฟีนอล | C6H6S | 25 | 70 | 7,11854 | 1657,1 | –49,15 |
70 | 205 | 6,78419 | 1466,5 | –66,15 |
||
โทลูอีน | ค 6 ชั่วโมง 5 CH 3 | 20 | 200 | 6,95334 | 1343,94 | –53,77 |
ไตรคลอเอทิลีน | C2HCl3 | 7 | 155 | 7,02808 | 1315,0 | –43,15 |
คาร์บอนไดออกไซด์ | คาร์บอนไดออกไซด์ 2 | –35 | –56,7 | 9,9082 | 1367,3 | 0 |
คาร์บอนออกไซด์ | บจก | –218 | –211,7 | 8,3509 | 424,94 | 0 |
กรดน้ำส้ม | ค 2 ชั่วโมง 4 โอ 2 | 16,4 | 118 | 7,55716 | 1642,5 | –39,76 |
อะซิติกแอนไฮไดรด์ | ค 4 ชั่วโมง 6 โอ 3 | 2 | 139 | 7,12165 | 1427,77 | –75,11 |
ฟีนอล | C6H6O | 0 | 40 | 11,5638 | 3586,36 | 0 |
41 | 93 | 7,86819 | 2011,4 | –51,15 |
||
ฟลูออรีน | ฉ 2 | –221,3 | –186,9 | 8,23 | 430,1 | 0 |
คลอรีน | Cl2 | –154 | –103 | 9,950 | 1530 | 0 |
คลอโรเบนซีน | ซี 6 ชม. 5 ซล | 0 | 40 | 7,49823 | 1654 | –40,85 |
40 | 200 | 6,94504 | 1413,12 | –57,15 |
||
ไฮโดรเจนคลอไรด์ | เอชซีแอล | –158 | –110 | 8,4430 | 1023,1 | 0 |
คลอโรฟอร์ม | ซีเอชซีแอล 3 | –15 | 135 | 6,90328 | 1163,0 | –46,15 |
135 | 263 | 7,3362 | 1458,0 | 2,85 |
||
ไซโคลเฮกเซน | C6H12 | –20 | 142 | 6,84498 | 1203,5 | –50,29 |
142 | 281 | 7,32217 | 1577,4 | 2,65 |
||
เตตราคลอไรด์ คาร์บอน | ซีซีแอล 4 | –15 | 138 | 6,93390 | 1242,4 | –43,15 |
138 | 283 | 7,3703 | 1584 | 3,85 |
||
อีเทน | C2H6 | –142 | –44 | 6,80266 | 636,4 | –17,15 |
–44 | 32,3 | 7,6729 | 1096,9 | 47,39 |
||
เอทิลเบนซีน | ค 8 ชม. 10 | 20 | 45 | 7,32525 | 1628,0 | –42,45 |
45 | 190 | 6,95719 | 1424,26 | –59,94 |
||
เอทิลีน | C2H4 | –103,7 | –70 | 6,87477 | 624,24 | –13,14 |
–70 | 9,5 | 7,2058 | 768,26 | 9,28 |
||
เอทิลีนออกไซด์ | C2H4O | –91 | 10,5 | 7,2610 | 1115,10 | –29,01 |
เอทิลีนไกลคอล | ค 2 ชม. 6 โอ 2 | 25 | 90 | 8,863 | 2694,7 | 0 |
90 | 130 | 9,7423 | 3193,6 | 0 |
||
เอทานอล | C2H6O | –20 | 120 | 6,2660 | 2196,5 | 0 |
เอทิลคลอไรด์ | ซี 2 ชั่วโมง 5 ซล | –50 | 70 | 6,94914 | 1012,77 | –36,48 |
เมื่อพิจารณาความดันไออิ่มตัวของสารที่ละลายน้ำได้โดยใช้กฎความเป็นเส้นตรง น้ำจะถูกนำมาใช้เป็นของเหลวอ้างอิง และในกรณีของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายในน้ำ มักใช้เฮกเซน ค่าความดันไออิ่มตัวของน้ำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแสดงไว้ในตาราง 1 ป.11. การขึ้นอยู่กับความดันไออิ่มตัวกับอุณหภูมิเฮกเซนจะแสดงในรูปที่ 1 7.1.
ข้าว. 7.1. การขึ้นอยู่กับความดันไออิ่มตัวของเฮกเซนกับอุณหภูมิ
(1 มิลลิเมตรปรอท = 133.3 Pa)
จากความสัมพันธ์ (7.4) โนโมแกรมถูกสร้างขึ้นเพื่อกำหนดความดันไออิ่มตัวโดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ (ดูรูปที่ 7.2 และตารางที่ 7.2)
สารละลายข้างต้น ความดันไออิ่มตัวของตัวทำละลายมีค่าน้อยกว่าตัวทำละลายบริสุทธิ์ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งความเข้มข้นของสารที่ละลายในสารละลายสูงขึ้น ความดันไอก็จะยิ่งลดลงมากขึ้นเท่านั้น
อัลเลน
6
1,2-ไดคลอโรอีเทน
26
โพรพิลีน
4
แอมโมเนีย
49
ไดเอทิลอีเทอร์
15
โพรพิโอนิก
56
สวรรค์
40
ไอโซพรีน
14
กรด
อะเซทิลีน
2
ไอโอโดเบนซีน
39
ปรอท
61
อะซิโตน
51
ม-เครโซล
44
เตตราลิน
42
เบนซิน
24
โอ-เครโซล
41
โทลูอีน
30
โบรโมเบนซีน
35
ม-ไซลีน
34
กรดน้ำส้ม
55
เอทิลโบรไมด์
18
ไอโซ-น้ำมัน
57
ฟลูออโรเบนซีน
27
-โบรโมแนฟทาลีน
46
กรด
คลอโรเบนซีน
33
1,3-บิวทาไดอีน
10
เมทิลเอมีน
50
ไวนิลคลอไรด์
8
บิวเทน
11
เมทิลโมโนซิเลน
3
เมทิลคลอไรด์
7
-บิวทิลีน
9
เมทิลแอลกอฮอล์
52
คลอไรด์
19
-บิวทิลีน
12
รูปแบบเมทิล
16
เมทิลีน
บิวทิลีนไกลคอล
58
แนฟทาลีน
43
เอทิลคลอไรด์
13
น้ำ
54
-แนฟทอล
47
คลอโรฟอร์ม
21
เฮกเซน
22
-แนฟทอล
48
เตตราคลอไรด์
23
เฮปเทน
28
ไนโตรเบนซีน
37
คาร์บอน
กลีเซอรอล
60
ออกเทน
31*
อีเทน
1
เดคาลิน
38
32*
เอทิลอะซิเตต
25
คณบดี
36
เพนเทน
17
เอทิลีนไกลคอล
59
ไดออกเซน
29
โพรเพน
5
เอทานอล
53
ไดฟีนิล
45
รูปแบบเอทิล
20
วิธีการคำนวณพารามิเตอร์ของการระเหยของของเหลวที่ไม่ผ่านความร้อนและก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลวที่ติดไฟได้
I.1 อัตราการระเหย ว,กิโลกรัม/(ลูกบาศก์เมตร) พิจารณาจากข้อมูลอ้างอิงและการทดลอง สำหรับของเหลวไวไฟที่ไม่ให้ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิโดยรอบ อนุญาตให้คำนวณได้หากไม่มีข้อมูล วตามสูตร 1)
W = 10 -6 ชม. n, (I.1)
ที่ไหน - สัมประสิทธิ์ตามตารางที่ I.1 ขึ้นอยู่กับความเร็วและอุณหภูมิของการไหลของอากาศเหนือพื้นผิวการระเหย
M - มวลโมล, g/mol;
p n - ความดันไออิ่มตัวที่อุณหภูมิของเหลวที่คำนวณได้ t p ซึ่งพิจารณาจากข้อมูลอ้างอิง kPa
ตารางที่ 1.1
ความเร็วลมในห้อง m/s | ค่าสัมประสิทธิ์ h ที่อุณหภูมิ t, ° C, อากาศในห้อง | ||||
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 สำหรับก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลว (LPG) ในกรณีที่ไม่มีข้อมูล อนุญาตให้คำนวณความถ่วงจำเพาะของไอระเหยของ LPG ที่ระเหยได้ m LPG, kg/m2 ตามสูตรที่ 1)
, (และ 2)
1) สูตรนี้ใช้ได้ที่อุณหภูมิพื้นผิวด้านล่างตั้งแต่ลบ 50 ถึงบวก 40 °C
ที่ไหน เอ็ม -มวลโมลของแอลพีจี, กิโลกรัม/โมล;
L isp - ความร้อนโมลของการระเหยของ LPG ที่อุณหภูมิเริ่มต้นของ LPG T l, J/mol;
T 0 - อุณหภูมิเริ่มต้นของวัสดุบนพื้นผิวที่เท LPG ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิการออกแบบ เสื้อ พี , K;
Tf - อุณหภูมิเริ่มต้นของ LPG, K;
ล. ทีวี - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุบนพื้นผิวที่เท LPG, W/(m · K)
a คือค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิผลของการแพร่กระจายความร้อนของวัสดุบนพื้นผิวที่เท LPG เท่ากับ 8.4·10 -8 m 2 /s;
เสื้อ - เวลาปัจจุบัน, s, เท่ากับเวลาที่การระเหยของ LPG เสร็จสมบูรณ์ แต่ไม่เกิน 3,600 วินาที
หมายเลขเรย์โนลด์ส (n - ความเร็วการไหลของอากาศ, m/s; ง-ขนาดลักษณะของช่องแคบ LPG, m;
คุณ ใน - ความหนืดจลน์ของอากาศที่อุณหภูมิการออกแบบ t p, m 2 / s);
ล. ใน - สัมประสิทธิ์การนำความร้อนของอากาศที่อุณหภูมิการออกแบบ t p, W/(m · K)
ตัวอย่าง - การคำนวณพารามิเตอร์การระเหยของของเหลวที่ไม่ให้ความร้อนและก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลวที่ติดไฟได้
1 กำหนดมวลของไออะซิโตนที่เข้ามาในห้องอันเป็นผลมาจากการลดแรงดันฉุกเฉินของอุปกรณ์
ข้อมูลสำหรับการคำนวณ
ในห้องที่มีพื้นที่ 50 ม. 2 มีการติดตั้งอุปกรณ์ที่มีอะซิโตนที่มีปริมาตรสูงสุด V ap = 3 ม. 3 อะซิโตนเข้าสู่อุปกรณ์ด้วยแรงโน้มถ่วงผ่านท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ ง= 0.05 ม. มีการไหล ถามเท่ากับ 2 · 10 -3 m 3 /s. ความยาวของส่วนท่อส่งแรงดันจากถังถึงวาล์วแบบแมนนวล l 1 = 2 ม. ความยาวของส่วนท่อทางออกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ง = 0.05 ม. จากภาชนะถึงวาล์วธรรมดา L 2 เท่ากับ 1 ม. ความเร็วการไหลของอากาศในห้องที่มีการระบายอากาศทั่วไปคือ 0.2 ม./วินาที อุณหภูมิอากาศในห้องคือ tp = 20 ° C ความหนาแน่น r ของอะซิโตนที่อุณหภูมินี้คือ 792 กก. / ลบ.ม. ความดันไออิ่มตัวของอะซิโตน p a ที่ t p คือ 24.54 kPa
ปริมาตรของอะซิโตนที่ปล่อยออกมาจากท่อแรงดัน V nt คือ
โดยที่ t คือเวลาปิดระบบไปป์ไลน์โดยประมาณเท่ากับ 300 วินาที (สำหรับการปิดระบบด้วยตนเอง)
ปริมาณอะซิโตนที่ปล่อยออกมาจากท่อทางออก วีจากคือ
ปริมาณอะซิโตนที่เข้ามาในห้อง
V a = V ap + V n.t + V จาก = 3 + 6.04 · 10 -1 + 1.96 · 10 -3 = 6.600 m 3
จากข้อเท็จจริงที่ว่าอะซิโตน 1 ลิตรถูกเทลงบนพื้นที่ 1 ตร.ม. พื้นที่การระเหยที่คำนวณได้ S p = 3600 ตร.ม. ของอะซิโตนจะเกินพื้นที่พื้นของห้อง ดังนั้นพื้นที่พื้นห้องจึงถือเป็นพื้นที่การระเหยของอะซิโตนเท่ากับ 50 ตร.ม.
อัตราการระเหยคือ:
W ใช้ = 10 -6 · 3.5 · 24.54 = 0.655 · 10 -3 กก./(s m 2)
มวลของไอระเหยของอะซิโตนเกิดขึ้นระหว่างการลดแรงดันฉุกเฉินของอุปกรณ์ ที,กิโลกรัมจะเท่ากัน
เสื้อ = 0.655 10 -3 50 3600 = 117.9 กก.
2 กำหนดมวลของเอทิลีนที่เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการระเหยของเอทิลีนเหลวที่หกรั่วไหลภายใต้สภาวะการลดแรงดันฉุกเฉินของถัง
ข้อมูลสำหรับการคำนวณ
ถังเก็บความร้อนของเอทิลีนเหลวที่มีปริมาตร V i.r.e = 10,000 m 3 ถูกติดตั้งในเขื่อนคอนกรีตที่มีพื้นที่ว่าง S ob = 5184 m 2 และความสูงจับเจ่า H ob = 2.2 ม. ระดับการเติมของถังคือ = 0.95.
ท่อจ่ายเอทิลีนเหลวจะเข้าสู่ถังจากด้านบน และท่อจ่ายออกจากด้านล่าง
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อทางออก d tp = 0.25 ม. ความยาวของส่วนท่อจากถังถึงวาล์วอัตโนมัติความน่าจะเป็นของความล้มเหลวที่เกิน 10 -6 ต่อปีและไม่รับประกันความซ้ำซ้อนขององค์ประกอบ ล= 1 ม. ปริมาณการใช้เอทิลีนเหลวสูงสุดในโหมดการจ่าย G ของเหลว e = 3.1944 กิโลกรัม/วินาที ความหนาแน่นของเอทิลีนเหลวที่อุณหภูมิใช้งาน ทีเอก= 169.5 K เท่ากับ 568 กิโลกรัม/ลบ.ม. ความหนาแน่นของก๊าซเอทิลีน r g.e ที่ ทีเอกเท่ากับ 2.0204 กก./ลบ.ม. มวลโมลของเอทิลีนเหลว มจ.อี = 28 · 10 -3 กก./โมล ความร้อนกรามของการกลายเป็นไอของเอทิลีนเหลว L ฯลฯที่ T eq เท่ากับ 1.344 · 10 4 J/mol อุณหภูมิของคอนกรีตเท่ากับอุณหภูมิอากาศสูงสุดที่เป็นไปได้ในเขตภูมิอากาศที่สอดคล้องกัน T b = 309 K ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของคอนกรีต l b = 1.5 W/(m K) สัมประสิทธิ์การแพร่กระจายความร้อนของคอนกรีต ก= 8.4 · 10 -8 ม.2 /วินาที ความเร็วการไหลของอากาศขั้นต่ำคือ u ต่ำสุด = 0 เมตร/วินาที และความเร็วสูงสุดสำหรับเขตภูมิอากาศที่กำหนดคือ u สูงสุด = 5 เมตร/วินาที ความหนืดจลนศาสตร์ของอากาศ n ที่อุณหภูมิอากาศออกแบบสำหรับเขตภูมิอากาศที่กำหนด t р = 36 ° C เท่ากับ 1.64 · 10 -5 m 2 /s ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของอากาศ l ในที่ t p เท่ากับ 2.74 · 10 -2 W/(m · K)
หากถังเก็บอุณหภูมิถูกทำลาย ปริมาตรของเอทิลีนเหลวจะเท่ากับ
ปริมาณเขื่อนฟรี วีเกี่ยวกับ = 5184 · 2.2 = 11404.8 ลบ.ม.
เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า วีจ.อี< V об примем за площадь испарения S исп свободную площадь обвалования S об, равную 5184 м 2 .
จากนั้นมวลของเอทิลีนที่ระเหยได้ เช่น จากพื้นที่ช่องแคบด้วยความเร็วการไหลของอากาศ u = 5 m/s คำนวณโดยใช้สูตร (I.2)
มวล m เช่น ที่ u = 0 m/s จะเท่ากับ 528039 กิโลกรัม
อะซิโตนคืออะไร? มีการพูดคุยถึงสูตรของคีโตนนี้ในหลักสูตรเคมีของโรงเรียน แต่ไม่ใช่ทุกคนที่มีความคิดว่ากลิ่นของสารประกอบนี้อันตรายแค่ไหนและสารอินทรีย์นี้มีคุณสมบัติอย่างไร
คุณสมบัติของอะซิโตน
อะซิโตนทางเทคนิคเป็นตัวทำละลายทั่วไปที่ใช้ในการก่อสร้างสมัยใหม่ เนื่องจากสารประกอบนี้มีความเป็นพิษต่ำ จึงใช้ในอุตสาหกรรมยาและอาหารด้วย
อะซิโตนทางเทคนิคถูกใช้เป็นวัตถุดิบทางเคมีในการผลิตสารประกอบอินทรีย์จำนวนมาก
แพทย์ถือว่าเป็นสารเสพติด การสูดดมไออะซิโตนเข้มข้นอาจทำให้เกิดพิษร้ายแรงและสร้างความเสียหายต่อระบบประสาทส่วนกลาง สารประกอบนี้ก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อคนรุ่นใหม่ ผู้เสพสารเสพติดซึ่งใช้ไออะซิโตนเพื่อกระตุ้นให้เกิดอาการอิ่มเอมใจมีความเสี่ยงสูง แพทย์ไม่เพียงกลัวสุขภาพกายของเด็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสภาพจิตใจด้วย
ปริมาณ 60 มล. ถือว่าเป็นอันตรายถึงชีวิต หากคีโตนเข้าสู่ร่างกายจำนวนมากจะหมดสติและหลังจาก 8-12 ชั่วโมง - เสียชีวิต
คุณสมบัติทางกายภาพ
ภายใต้สภาวะปกติ สารประกอบนี้จะอยู่ในสถานะของเหลว ไม่มีสี และมีกลิ่นเฉพาะ อะซิโตนซึ่งมีสูตรเป็น CH3CHOCH3 มีคุณสมบัติดูดความชื้น สารประกอบนี้สามารถผสมกับน้ำ เอทิลแอลกอฮอล์ เมทานอล และคลอโรฟอร์มได้ในปริมาณไม่จำกัด มีจุดหลอมเหลวต่ำ
คุณสมบัติการใช้งาน
ปัจจุบันขอบเขตการใช้อะซิโตนค่อนข้างกว้าง ถือว่าเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ยอดนิยมที่ใช้ในการสร้างและผลิตสีและเคลือบเงา ในงานตกแต่ง อุตสาหกรรมเคมี และการก่อสร้างอย่างถูกต้อง อะซิโตนมีการใช้กันมากขึ้นเพื่อขจัดคราบไขมันบนขนสัตว์และขนสัตว์ และขจัดขี้ผึ้งออกจากน้ำมันหล่อลื่น เป็นสารอินทรีย์ที่จิตรกรและช่างฉาบปูนใช้ในกิจกรรมทางวิชาชีพ
วิธีเก็บอะซิโตนซึ่งมีสูตรคือ CH3COCH3 เพื่อปกป้องสารระเหยนี้จากผลกระทบด้านลบของรังสีอัลตราไวโอเลต จึงใส่ไว้ในขวดพลาสติก แก้ว และโลหะที่ห่างจากรังสียูวี
ห้องที่จะวางอะซิโตนจำนวนมากจะต้องมีการระบายอากาศอย่างเป็นระบบและติดตั้งการระบายอากาศคุณภาพสูง
คุณสมบัติของคุณสมบัติทางเคมี
สารประกอบนี้ได้ชื่อมาจากคำภาษาละตินว่า "acetum" ซึ่งแปลว่า "น้ำส้มสายชู" ความจริงก็คือสูตรทางเคมีของอะซิโตน C3H6O นั้นปรากฏช้ากว่าที่สังเคราะห์ขึ้นเองมาก ได้มาจากอะซิเตตแล้วนำไปใช้ทำกรดอะซิติกสังเคราะห์น้ำแข็ง
Andreas Libavius ถือเป็นผู้ค้นพบสารประกอบนี้ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 16 โดยการกลั่นตะกั่วอะซิเตตแบบแห้งเขาสามารถได้รับสารที่องค์ประกอบทางเคมีถูกถอดรหัสในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 19 เท่านั้น
อะซิโตนซึ่งมีสูตรคือ CH3COCH3 ได้มาจากไม้โค้กจนถึงต้นศตวรรษที่ 20 หลังจากความต้องการสารประกอบอินทรีย์นี้เพิ่มขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 วิธีการสังเคราะห์แบบใหม่ก็เริ่มเกิดขึ้น
อะซิโตน (GOST 2768-84) เป็นของเหลวทางเทคนิค ในแง่ของกิจกรรมทางเคมี สารประกอบนี้เป็นหนึ่งในสารที่มีปฏิกิริยามากที่สุดในกลุ่มคีโตน ภายใต้อิทธิพลของด่างจะสังเกตเห็นการควบแน่นของ Adol ส่งผลให้เกิดแอลกอฮอล์ไดอะซิโตน
เมื่อไพโรไลซ์จะได้คีทีนจากมัน ปฏิกิริยากับไฮโดรเจนไซยาไนด์ทำให้เกิดอะซิโตนไซยานิแดนไฮดริน โพรพาโนนมีลักษณะเฉพาะคือการแทนที่อะตอมไฮโดรเจนด้วยฮาโลเจน ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง (หรือเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา)
วิธีการได้รับ
ปัจจุบันสารประกอบที่มีออกซิเจนส่วนใหญ่ได้มาจากโพรพีน อะซิโตนทางเทคนิค (GOST 2768-84) ต้องมีลักษณะทางกายภาพและการปฏิบัติงานบางอย่าง
วิธีคิวมีนประกอบด้วยสามขั้นตอนและเกี่ยวข้องกับการผลิตอะซิโตนจากเบนซิน ขั้นแรกให้คิวมีนได้มาจากการอัลคิเลชั่นกับโพรพีนจากนั้นผลิตภัณฑ์ที่ได้จะถูกออกซิไดซ์เป็นไฮโดรเปอร์ออกไซด์และแตกตัวภายใต้อิทธิพลของกรดซัลฟิวริกเป็นอะซิโตนและฟีนอล
นอกจากนี้สารประกอบคาร์บอนิลนี้ยังได้จากการเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของไอโซโพรพานอลที่อุณหภูมิประมาณ 600 องศาเซลเซียส โลหะเงิน ทองแดง แพลทินัม และนิกเกิลทำหน้าที่เป็นตัวเร่งกระบวนการ
ในบรรดาเทคโนโลยีคลาสสิกสำหรับการผลิตอะซิโตน ปฏิกิริยาออกซิเดชันโดยตรงของโพรพีนเป็นที่สนใจเป็นพิเศษ กระบวนการนี้ดำเนินการที่ความดันสูงและมีแพลเลเดียมคลอไรด์ไดวาเลนต์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
คุณยังสามารถรับอะซิโตนได้โดยการหมักแป้งภายใต้อิทธิพลของแบคทีเรีย Clostridium acetobutylicum นอกจากคีโตนแล้ว บิวทานอลยังปรากฏอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาด้วย ในบรรดาข้อเสียของตัวเลือกนี้ในการผลิตอะซิโตนเราสังเกตเห็นเปอร์เซ็นต์ผลผลิตที่ไม่มีนัยสำคัญ
บทสรุป
โพรพาโนนเป็นตัวแทนทั่วไปของสารประกอบคาร์บอนิล ผู้บริโภคคุ้นเคยกับการใช้เป็นตัวทำละลายและขจัดไขมัน เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตวาร์นิช ยา และวัตถุระเบิด เป็นอะซิโตนที่รวมอยู่ในกาวแบบฟิล์มเป็นวิธีการทำความสะอาดพื้นผิวจากโฟมโพลียูรีเทนและกาวซูเปอร์กลูวิธีการล้างเครื่องยนต์หัวฉีดและวิธีการเพิ่มค่าออกเทนของเชื้อเพลิงเป็นต้น
ชื่อ ส่วนประกอบ |
สัมประสิทธิ์สมการของแอนทอน |
||
บิวทานอล-1 | |||
ไวนิลอะซิเตท | |||
เมทิลอะซิเตต | |||
มอร์โฟลีน | |||
กรดฟอร์มิก | |||
กรดน้ำส้ม | |||
ไพโรลิดีน | |||
เบนซิลแอลกอฮอล์ | |||
เอทานอล | |||
คลอโรเบนซีน | |||
ไตรคลอเอทิลีน * | |||
คลอโรฟอร์ม | |||
ไตรเมทิลบอเรต * | |||
เมทิลเอทิลคีโตน | |||
เอทิลีนไกลคอล | |||
เอทิลอะซิเตต | |||
2-เมทิล-2-โพรพานอล | |||
ไดเมทิลฟอร์มาไมด์ |
หมายเหตุ: 1)
* ข้อมูล.
วรรณกรรมหลัก
Serafimov L.A., Frolkova A.K. หลักการพื้นฐานของการกระจายสนามความเข้มข้นระหว่างพื้นที่แยกเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างคอมเพล็กซ์ทางเทคโนโลยี ทฤษฎี. พื้นฐานของเคมี เทคโนโลยี, 1997–T. 31, ฉบับที่ 2. หน้า 184–192.
Timofeev V.S., Serafimov L.A. หลักการเทคโนโลยีสำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์และปิโตรเคมีขั้นพื้นฐาน - M.: Khimiya, 1992. 432 p.
Kogan V.B. การแก้ไข Azeotropic และแบบแยกส่วน – L.: Khimiya, 1971. 432 p.
สเวนโตสลาฟสกี้ วี.วี. Azeotropy และ polyazeotropy – อ.: เคมี, 2511. –244 หน้า
Serafimov L.A., Frolkova A.K. หลักการทั่วไปและการจำแนกประเภทของสารละลายของเหลวไบนารีในแง่ของฟังก์ชันทางอุณหพลศาสตร์ส่วนเกิน คำแนะนำที่เป็นระบบ – อ.: JSC Rosvuznauka, 1992. 40 น.
เวลส์ เอส. เฟสสมดุลในเทคโนโลยีเคมี ต.1. – อ.: มีร์, 1989. 304 หน้า.
อุณหพลศาสตร์ของสมดุลไอของเหลว / เรียบเรียงโดย A.G. Morachevsky ล.: เคมี, 2532. 344 หน้า.
Ogorodnikov S.K., Lesteva T.M., Kogan V.B. ของผสมอะซีโอโทรปิก Directory.L.: เคมี, 1971.848 หน้า.
โคแกน วี.บี., ฟริดแมน วี.เอ็ม., คาฟารอฟ วี.วี. ความสมดุลระหว่างของเหลวและไอ คู่มืออ้างอิง มี 2 เล่ม M.-L.: Nauka, 1966.
Lyudmirskaya G.S., Barsukova T.V., Bogomolny A.M. สมดุลของเหลว-ไอ ไดเรกทอรี ล.: เคมี, 2530. 336 หน้า.
Reed R., Prausnitz J., Sherwood T. คุณสมบัติของก๊าซและของเหลว เลนินกราด: Khimiya, 1982. 592 p.
Belousov V.P., Morachevsky A.G. ความร้อนจากการผสมของเหลว สารบบ. L.: เคมี, 1970 256 หน้า.
Belousov V.P. , Morachevsky A.G. , Panov M.Yu. สมบัติทางความร้อนของสารละลายที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ ไดเรกทอรี - ล.: เคมี, 2524. 264 น.
การระเหยคือการเปลี่ยนของเหลวให้เป็นไอจากพื้นผิวอิสระที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของของเหลว การระเหยเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของโมเลกุลของเหลว ความเร็วของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลผันผวนในช่วงกว้าง โดยเบี่ยงเบนอย่างมากจากค่าเฉลี่ยทั้งสองทิศทาง โมเลกุลบางชนิดที่มีพลังงานจลน์สูงเพียงพอจะหลุดออกจากชั้นผิวของของเหลวไปในตัวกลางก๊าซ (อากาศ) พลังงานส่วนเกินของโมเลกุลที่สูญเสียไปจากของเหลวนั้นถูกใช้ไปกับการเอาชนะแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลและการทำงานของการขยายตัว (ปริมาตรเพิ่มขึ้น) เมื่อของเหลวเปลี่ยนเป็นไอ
การระเหยเป็นกระบวนการดูดความร้อน หากไม่ได้ให้ความร้อนแก่ของเหลวจากภายนอก ของเหลวจะเย็นลงเนื่องจากการระเหย อัตราการระเหยถูกกำหนดโดยปริมาณไอที่เกิดขึ้นต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นผิวของของเหลว สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการใช้ การผลิต หรือการแปรรูปของเหลวไวไฟ การเพิ่มอัตราการระเหยตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ความเข้มข้นของไอระเหยที่ระเบิดได้รวดเร็วยิ่งขึ้น อัตราการระเหยสูงสุดจะสังเกตได้เมื่อระเหยไปในสุญญากาศและในปริมาตรไม่จำกัด นี้สามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้ อัตราการสังเกตของกระบวนการระเหยคืออัตรารวมของกระบวนการเปลี่ยนผ่านของโมเลกุลจากสถานะของเหลว วี 1 และอัตราการควบแน่น วี 2 . กระบวนการทั้งหมดเท่ากับความแตกต่างระหว่างความเร็วทั้งสองนี้: ที่อุณหภูมิคงที่ วี 1 ไม่เปลี่ยนแปลงแต่ วี 2เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของไอ เมื่อระเหยกลายเป็นสุญญากาศในขีดจำกัด วี 2 = 0 , เช่น. ความเร็วรวมของกระบวนการคือสูงสุด
ยิ่งความเข้มข้นของไอสูง อัตราการควบแน่นก็จะยิ่งสูงขึ้น ดังนั้นอัตราการระเหยทั้งหมดก็จะยิ่งต่ำลง ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างของเหลวกับไออิ่มตัว อัตราการระเหย (ทั้งหมด) ใกล้เป็นศูนย์ ของเหลวในภาชนะปิดจะระเหยกลายเป็นไออิ่มตัว ไอที่อยู่ในสมดุลไดนามิกกับของเหลวเรียกว่าอิ่มตัว สมดุลไดนามิกที่อุณหภูมิที่กำหนดเกิดขึ้นเมื่อจำนวนโมเลกุลของเหลวที่ระเหยเท่ากับจำนวนโมเลกุลที่ควบแน่น ไอน้ำอิ่มตัวที่ปล่อยให้ภาชนะเปิดอยู่ในอากาศจะถูกเจือจางและทำให้ไม่อิ่มตัว ดังนั้นในอากาศ
ในห้องที่มีภาชนะบรรจุของเหลวร้อนอยู่จะมีไอของของเหลวเหล่านี้ไม่อิ่มตัว
ไอระเหยอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวจะกดดันผนังหลอดเลือด ความดันไออิ่มตัวคือความดันของไอน้ำในสภาวะสมดุลกับของเหลวที่อุณหภูมิที่กำหนด แรงดันของไอน้ำอิ่มตัวจะสูงกว่าแรงดันไอน้ำไม่อิ่มตัวเสมอ มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณของของเหลว ขนาดของพื้นผิว หรือรูปร่างของภาชนะ แต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและธรรมชาติของของเหลวเท่านั้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความดันไออิ่มตัวของของเหลวจะเพิ่มขึ้น ที่จุดเดือด ความดันไอจะเท่ากับความดันบรรยากาศ สำหรับแต่ละค่าอุณหภูมิ ความดันไออิ่มตัวของของเหลว (บริสุทธิ์) แต่ละตัวจะคงที่ ความดันไออิ่มตัวของส่วนผสมของของเหลว (น้ำมัน, น้ำมันเบนซิน, น้ำมันก๊าด ฯลฯ ) ที่อุณหภูมิเดียวกันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของส่วนผสม มันเพิ่มขึ้นตามปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่มีจุดเดือดต่ำในของเหลวเพิ่มขึ้น
สำหรับของเหลวส่วนใหญ่ จะทราบความดันไออิ่มตัวที่อุณหภูมิต่างๆ ค่าความดันไออิ่มตัวของของเหลวบางชนิดที่อุณหภูมิต่างๆ แสดงไว้ในตาราง 1 5.1.
ตารางที่ 5.1
ความดันไออิ่มตัวของสารที่อุณหภูมิต่างกัน
สาร |
ความดันไออิ่มตัว Pa ที่อุณหภูมิ K |
||||||
บิวทิลอะซิเตต น้ำมันเบนซินการบินบากู เมทิลแอลกอฮอล์ คาร์บอนไดซัลไฟด์ น้ำมันสน เอทานอล เอทิลอีเทอร์ เอทิลอะซิเตต |
หาได้จากโต๊ะ..
5.1 ความดันไออิ่มตัวของของเหลวเป็นส่วนสำคัญของความดันรวมของส่วนผสมไอและอากาศ
สมมติว่าส่วนผสมของไอกับอากาศที่เกิดขึ้นเหนือพื้นผิวของคาร์บอนไดซัลไฟด์ในภาชนะที่อุณหภูมิ 263 K มีความดัน 1,01080 Pa จากนั้นความดันไออิ่มตัวของคาร์บอนไดซัลไฟด์ที่อุณหภูมินี้คือ 1,0773 Pa ดังนั้นอากาศในส่วนผสมนี้มีความดัน 101080 – 10773 = 90307 Pa ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดซัลไฟด์
ความดันไออิ่มตัวเพิ่มขึ้น ความดันอากาศลดลง ความดันรวมคงที่
ส่วนหนึ่งของความดันรวมที่เกิดจากก๊าซหรือไอที่กำหนดเรียกว่าบางส่วน ในกรณีนี้ความดันไอของคาร์บอนไดซัลไฟด์ (1,0773 Pa) สามารถเรียกว่าความดันบางส่วนได้ ดังนั้น ความดันรวมของส่วนผสมระหว่างไอน้ำและอากาศคือผลรวมของความดันบางส่วนของคาร์บอนไดซัลไฟด์ ออกซิเจน และไอไนโตรเจน: P ไอน้ำ + + = P ทั้งหมด เนื่องจากความดันของไอระเหยอิ่มตัวเป็นส่วนหนึ่งของความดันรวมของส่วนผสมกับอากาศ จึงเป็นไปได้ที่จะระบุความเข้มข้นของไอของเหลวในอากาศจากความดันทั้งหมดที่ทราบของส่วนผสมและความดันไอ
ความดันไอของของเหลวถูกกำหนดโดยจำนวนโมเลกุลที่กระทบผนังภาชนะหรือความเข้มข้นของไอเหนือพื้นผิวของของเหลว ยิ่งความเข้มข้นของไอน้ำอิ่มตัวสูง ความดันก็จะมากขึ้นตามไปด้วย ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของไอน้ำอิ่มตัวและความดันบางส่วนของไอน้ำสามารถดูได้ดังนี้
สมมติว่าเป็นไปได้ที่จะแยกไอน้ำออกจากอากาศ และความดันในทั้งสองส่วนจะยังคงเท่ากับความดันรวม Ptot จากนั้นปริมาตรที่ไอน้ำและอากาศครอบครองก็จะลดลงตามไปด้วย ตามกฎของบอยล์-มาริออต ผลคูณของความดันแก๊สและปริมาตรที่อุณหภูมิคงที่จะเป็นค่าคงที่ กล่าวคือ สำหรับกรณีสมมุติของเรา เราได้รับ:
.