Ce este acetonă? Formula acestei cetone este luată în considerare în cursul școlii de chimie. Dar departe de toată lumea au o idee despre modul în care mirosul periculos al acestei conexiuni și ce proprietăți este această chestiune organică.
Caracteristici Acetonă
Acetona tehnică este cel mai comun solvent utilizat în construcția modernă. Deoarece acest compus are un nivel scăzut de toxicitate, acesta este utilizat și în industria farmaceutică și alimentară.
Acetona tehnică este utilizată ca materii prime chimice în producția de numeroși compuși organici.
Medicii consideră că este o substanță narcotică. Când inhalați aburi concentrate de acetonă, otrăvire gravă și înfrângerea centrală sistem nervos. Acest compus prezintă o amenințare gravă la adresa generației tinere. Toxicomii care utilizează perechi de acetonă pentru a provoca un stat euforie, riscați din greu. Medicii se tem că nu numai pentru sănătatea fizică a copiilor, ci și pentru starea lor mentală.
Doza de 60 ml este considerată mortală. Dacă o cantitate semnificativă de cetonă intră în organism, vine pierderea conștiinței și după 8-12 ore - moartea.
Proprietăți fizice
Acest compus este pentru condiții normale Situat într-o stare lichidă, nu are culori, are un miros specific. Acetona, formula din care are forma de CH3SNOS3, are proprietăți higroscopice. Acest compus în cantități nelimitate este amestecat cu apă, alcool etilic, metanol, cloroform. Are un punct de topire scăzut.
Caracteristici de utilizare
În prezent, domeniul de aplicare al acetonă este destul de larg. Este considerat drept unul dintre cele mai căutate produse utilizate în crearea și producția de vopsele și lacuri, în lucrările de finisare, industria chimică, construcția. Toate în mai multă acetonă este utilizată pentru a degresa blana și lâna, îndepărtarea uleiurilor lubrifiante de ceară. Asta este ceea ce organic Folosim pictori și tencuieli în activitățile lor profesionale.
Cum de a păstra acetonă a cărui Formula Ch3Sh33? Pentru a proteja această substanță volatilă de la impact negativ Razele ultraviolete, este plasată în sticle din plastic, sticlă, departe de UV.
Camera în care se presupune localizarea unei cantități semnificative de acetonă, este necesar să ventilați sistematic și să instalați o ventilație de înaltă calitate.
Caracteristicile proprietăților chimice
Numele acestui compus primit de la cuvântul latin "acetum", adică în traducere "oțet". Faptul este că formula chimică a acetonei C3H6O a apărut mult mai târziu decât substanța în sine a fost sintetizată. A fost obținut din acetați și apoi utilizat pentru fabricarea acidului acetic sintetic de gheață.
Andreas Libavius \u200b\u200beste considerat compusul primar. La sfârșitul secolului al XVI-lea, prin distilare uscată, acetat de plumb, a reușit să obțină o substanță compoziție chimică care a fost descifrată numai în anii 1930 ai secolului al XIX-lea.
Acetona, formula din care CH3COSN3, până la începutul secolului al XX-lea a fost obținută prin cocsificarea lemnului. După creșterea cererii în timpul primului război mondial, au început să apară noi metode de sinteză pentru acest compus organic.
Acetona (GOST 2768-84) este un fluid tehnic. Prin activitatea chimică, acest compus este unul dintre cele mai reactive din clasa Ketone. Sub influența alcalinurilor, se observă condensarea adolei, ca rezultat al căruia se formează alcool diaceton.
Când piroliza este obținută de la ea. Acetoncidianegidrina se formează în reacția cu cianorodum. Pentru propanonă, substituția atomilor de hidrogen pe halogen, care apare la temperatura ridicată (sau în prezența unui catalizator).
Metode de obtinere
În prezent, cantitatea principală de compus conținând oxigen este obținută din propactat. Acetona tehnică (GOST 2768-84) trebuie să aibă anumite caracteristici fizice și operaționale.
Metoda Kumol este formată din trei etape și implică producerea de acetonă din benzen. În primul rând, prin alchilarea sa cu propena, cumul este obținut, atunci produsul rezultat este oxidat la hidroperoxid și îl împărți sub influența acidului sulfuric la acetonă și fenol.
În plus, acest compus carbonil este obținut prin oxidarea catalitică a izopropanolului la o temperatură de aproximativ 600 de grade Celsius. Metal argint, cupru, platină, nichel proeminent ca acceleratoare ale procesului.
Printre tehnologiile clasice de producție de acetonă, reacția oxidării directe a propriiului este de interes deosebit. Acest proces este realizat la o presiune și prezență ridicată ca un catalizator pentru clorura unui paladiu bivalent.
De asemenea, puteți obține acetonă prin fermentarea amidonului sub influența bacteriilor Clostridium acetobutylicum. În plus față de cetone, Banolol va fi prezentă printre produsele de reacție. Printre dezavantajele acestei opțiuni de a obține acetonă, notăm un procent neesențial.
Concluzie
Propanone este un reprezentant tipic al compușilor carbonil. Consumatorii sunt familiarizați cu acesta ca solvent și degresant. Este indispensabilă în fabricarea de lacuri, medicamente, explozivi. Este acetonă care intră în compoziția lipiciului cinematografului, este un mijloc de curățare a suprafețelor din spuma de montare și superclaud, scula de spălare a motoarelor de injecție și o metodă pentru creșterea numărului de combustibil etc.
n16.doc.
Capitolul 7.. Scopul vaporilor, temperatura de fazăTranziții, tensiune de suprafață
Informații despre presiunea vaporilor de lichide și soluții pure, temperaturile lor de fierbere și de întărire (topire), precum și tensiunea suprafeței sunt necesare pentru calcularea diferitelor procese tehnologice: evaporarea și condensarea, evaporarea și uscarea, distilarea și rectificarea etc.
7.1. Presiune slabă
Una dintre cele mai simple ecuații pentru determinarea presiunii unei perechi saturate de lichid pur, în funcție de temperatură Este ecuația antoine:
, (7.1)
Unde DAR, ÎN, DIN - caracteristică constantă a substanțelor individuale. Valorile constante pentru unele substanțe sunt date în tabel. 7.1.
Dacă sunt cunoscute două temperaturi de fierbere la presiunile corespunzătoare, luând apoi DIN \u003d 230, puteți determina constant DAR și ÎN Rezolvarea în comun a următoarelor ecuații:
; (7.2)
. (7.3)
Ecuația (7.1) corespunde în mod satisfăcător datelor experimentale într-o gamă largă de temperaturi între punctul de topire și
\u003d 0,85 (adică
\u003d 0,85). Cea mai mare precizie este ecuația în cazurile în care toate cele trei constante pot fi calculate pe baza datelor experimentale. Precizia calculului prin ecuații (7,2) și (7.3) este semnificativ redusă de
250 K și pentru compuși polari cu 0,65.
Schimbarea presiunii aburului substanței în funcție de temperatură poate fi determinată prin metoda comparației (în conformitate cu regula liniarității), pe baza presiunilor cunoscute ale fluidului de referință. Dacă două temperaturi ale substanței lichide sunt cunoscute la presiunile de abur saturate adecvate, puteți utiliza ecuația
, (7.4)
Unde
și
- presiuni ale unei perechi saturate de două lichide DAR și ÎN la aceeași temperatură ;
și
- presiunile unei perechi saturate de aceste lichide la temperaturi ; DIN - constant.
Tabelul 7.1. Vaporii de presiune a unor substanțe în funcție
de la temperatură
Tabelul prezintă valorile constantei DAR, ÎN și DIN Ecuații antoine:, unde - presiunea unui cuplu saturat, mm Hg.st. (1 mm hg \u003d 133,3 PA); T. - Temperatura, K.
Numele substanței | Interval de temperatură, cu aproximativ cu | DAR | ÎN | DIN |
||
din | inainte de |
|||||
Azot | N 2. | –221 | –210,1 | 7,65894 | 359,093 | 0 |
Dioxid de azot | N2O4 (nr. 2) | –71,7 | –11,2 | 12,65 | 2750 | 0 |
–11,2 | 103 | 8,82 | 1746 | 0 |
||
Oxid de azot | Nu. | –200 | –161 | 10,048 | 851,8 | 0 |
–164 | –148 | 8,440 | 681,1 | 0 |
||
Acrilamidă. | C 3n 5 pe | 7 | 77 | 12,34 | 4321 | 0 |
77 | 137 | 9,341 | 3250 | 0 |
||
Acroleină | C 3n 4 o | –3 | 140 | 7,655 | 1558 | 0 |
Amoniac | NH 3. | –97 | –78 | 10,0059 | 1630,7 | 0 |
Anilină | C 6 H 5 NH 2 | 15 | 90 | 7,63851 | 1913,8 | –53,15 |
90 | 250 | 7,24179 | 1675,3 | –73,15 |
||
Argon. | AR. | –208 | –189,4 | 7,5344 | 403,91 | 0 |
–189,2 | –183 | 6,9605 | 356,52 | 0 |
||
Acetilenă | C2H2 | –180 | –81,8 | 8,7371 | 1084,9 | –4,3 |
–81,8 | 35,3 | 7,5716 | 925,59 | 9,9 |
||
Acetonă | C 3 H 6 o | –59,4 | 56,5 | 8,20 | 1750 | 0 |
Benzen | C 6 H 6 | –20 | 5,5 | 6,48898 | 902,28 | –95,05 |
5,5 | 160 | 6,91210 | 1214,64 | –51,95 |
||
Brom | Br 2. | 8,6 | 110 | 7,175 | 1233 | –43,15 |
Bromură de hidrogen | Hbr | –99 | –87,5 | 8,306 | 1103 | 0 |
–87,5 | –67 | 7,517 | 956,5 | 0 |
Continuarea tabelului. 7.1
Numele substanței | Formula chimica | Interval de temperatură, cu aproximativ cu | DAR | ÎN | DIN |
|
din | inainte de |
|||||
1,3-butadienă | C 4 H 6 | –66 | 46 | 6,85941 | 935,53 | –33,6 |
46 | 152 | 7,2971 | 1202,54 | 4,65 |
||
n.-Butan | C 4 H 10 | –60 | 45 | 6,83029 | 945,9 | –33,15 |
45 | 152 | 7,39949 | 1299 | 15,95 |
||
Butil alcool | C 4 H 10 O | 75 | 117,5 | 9,136 | 2443 | 0 |
Vinilacetat. | Ch 3 coch \u003d ch 2 | 0 | 72,5 | 8,091 | 1797,44 | 0 |
Clorură de vinil | 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 |
||
Apă | H 2 O. | 0 | 100 | 8,07353 | 1733,3 | –39,31 |
Hexane. | C 6H 1 4 | –60 | 110 | 6,87776 | 1171,53 | –48,78 |
110 | 234,7 | 7,31938 | 1483,1 | –7,25 |
||
Heptan. | C 7 H 1 6 | –60 | 130 | 6,90027 | 1266,87 | –56,39 |
130 | 267 | 7,3270 | 1581,7 | –15,55 |
||
Decan | C 10H 22 | 25 | 75 | 7,33883 | 1719,86 | –59,35 |
75 | 210 | 6,95367 | 1501,27 | –78,67 |
||
Diizopropil. eter | C 6H 1 4 o | 8 | 90 | 7,821 | 1791,2 | 0 |
N, N-dimetilacetamidă | De la 4 n 9 pe | 0 | 44 | 7,71813 | 1745,8 | –38,15 |
44 | 170 | 7,1603 | 1447,7 | –63,15 |
||
1,4-dioxan | C 4 H 8 O 2 | 10 | 105 | 7,8642 | 1866,7 | 0 |
1.1-dicloretan | C2H4CI 2 | 0 | 30 | 7,909 | 1656 | 0 |
1,2-dicloretan | C2H4CI 2 | 6 | 161 | 7,18431 | 1358,5 | –41,15 |
161 | 288 | 7,6284 | 1730 | 9,85 |
||
Dietil eter | (C2H5) 2 | –74 | 35 | 8,15 | 1619 | 0 |
Izomaslane acid | C 4 H 8 O 2 | 30 | 155 | 8,819 | 2533 | 0 |
Izopren | C 5 H 8 | –50 | 84 | 6,90334 | 1081,0 | –38,48 |
84 | 202 | 7,33735 | 1374,92 | 2,19 |
||
Alcool izopropilic | C 3 H 8 o | –26,1 | 82,5 | 9,43 | 2325 | 0 |
Iodură hidrice | SALUT | –50 | –34 | 7,630 | 1127 | 0 |
KRYPTON. | Kr. | –207 | –158 | 7,330 | 7103 | 0 |
Xenon. | El. | –189 | –111 | 8,00 | 841,7 | 0 |
n.-Xilol. | C 8H 10 | 25 | 45 | 7,32611 | 1635,74 | –41,75 |
45 | 190 | 6,99052 | 1453,43 | –57,84 |
||
despre-Xilol. | C 8H 10 | 25 | 50 | 7,35638 | 1671,8 | –42,15 |
50 | 200 | 6,99891 | 1474,68 | –59,46 |
Continuarea tabelului. 7.1
Numele substanței | Formula chimica | Interval de temperatură, cu aproximativ cu | DAR | ÎN | DIN |
|
din | inainte de |
|||||
Acid uleios | C 4 H 8 O 2 | 80 | 165 | 9,010 | 2669 | 0 |
Metan | CH 4. | –161 | –118 | 6,81554 | 437,08 | –0,49 |
–118 | –82,1 | 7,31603 | 600,17 | 25,27 |
||
Clorură de metilen (diclormetan) | CH2CI 2 | –28 | 121 | 7,07138 | 1134,6 | –42,15 |
127 | 237 | 7,50819 | 1462,59 | 5,45 |
||
Alcool metilic | CH 4 O. | 7 | 153 | 8,349 | 1835 | 0 |
-metilstyren | C 9H 10 | 15 | 70 | 7,26679 | 1680,13 | –53,55 |
70 | 220 | 6,92366 | 1486,88 | –71,15 |
||
Clorură de metil | CH3CI. | –80 | 40 | 6,99445 | 902,45 | –29,55 |
40 | 143,1 | 7,81148 | 1433,6 | 44,35 |
||
Metil etil cetonă | C 4 H 8 o | –15 | 85 | 7,764 | 1725,0 | 0 |
Acid formic | CH 2 O 2 | –5 | 8,2 | 12,486 | 3160 | 0 |
8,2 | 110 | 7,884 | 1860 | 0 |
||
Neon | Ne. | –268 | –253 | 7,0424 | 111,76 | 0 |
Nitrobenzen. | C6H5O2N | 15 | 108 | 7,55755 | 2026 | –48,15 |
108 | 300 | 7,08283 | 1722,2 | –74,15 |
||
Nitromgetan. | CH3O2 N | 55 | 136 | 7,28050 | 1446,19 | –45,63 |
Octan | C 8 H 18 | 15 | 40 | 7,47176 | 1641,52 | –38,65 |
40 | 155 | 6,92377 | 1355,23 | –63,63 |
||
Pentan. | C 5 H 12 | –30 | 120 | 6,87372 | 1075,82 | –39,79 |
120 | 196,6 | 7,47480 | 1520,66 | 23,94 |
||
Propan | C 3H8 | –130 | 5 | 6,82973 | 813,2 | –25,15 |
5 | 96,8 | 7,67290 | 1096,9 | 47,39 |
||
Propilenă (propen) | C 3 H 6 | –47,7 | 0,0 | 6,64808 | 712,19 | –36,35 |
0,0 | 91,4 | 7,57958 | 1220,33 | 36,65 |
||
Propilen oxid | C 3 H 6 o | –74 | 35 | 6,96997 | 1065,27 | –46,87 |
Propilen glicol | C 3N 8 O 2 | 80 | 130 | 9,5157 | 3039,0 | 0 |
Alcool propilic | C 3 H 8 o | –45 | –10 | 9,5180 | 2469,1 | 0 |
Acid propionic. | C 3N 6 o 2 | 20 | 140 | 8,715 | 2410 | 0 |
Sulfat de hidrogen | H 2 S. | –110 | –83 | 7,880 | 1080,6 | 0 |
Serbarod. | CS 2. | –74 | 46 | 7,66 | 1522 | 0 |
Dioxid de sulf | Deci 2. | –112 | –75,5 | 10,45 | 1850 | 0 |
Trioxid de sulf () | Deci 3. | –58 | 17 | 11,44 | 2680 | 0 |
Trioxid de sulf () | Deci 3. | –52,5 | 13,9 | 11,96 | 2860 | 0 |
Tetrachloretilenă | C 2 CI 4 | 34 | 187 | 7,02003 | 1415,5 | –52,15 |
Terminarea tabelului. 7.1
Numele substanței | Formula chimica | Interval de temperatură, cu aproximativ cu | DAR | ÎN | DIN |
|
din | inainte de |
|||||
Tiofenol. | C 6 H 6 S | 25 | 70 | 7,11854 | 1657,1 | –49,15 |
70 | 205 | 6,78419 | 1466,5 | –66,15 |
||
Toluen. | C 6 H 5 CH 3 | 20 | 200 | 6,95334 | 1343,94 | –53,77 |
Trichloretilenă | C2 HCI 3 | 7 | 155 | 7,02808 | 1315,0 | –43,15 |
Dioxid de carbon | CO 2. | –35 | –56,7 | 9,9082 | 1367,3 | 0 |
Oxid de carbon | Co. | –218 | –211,7 | 8,3509 | 424,94 | 0 |
Acid acetic | C2H4O2 | 16,4 | 118 | 7,55716 | 1642,5 | –39,76 |
Anhidridă acetică | C 4 H 6 O 3 | 2 | 139 | 7,12165 | 1427,77 | –75,11 |
Fenol | C 6 H 6 o | 0 | 40 | 11,5638 | 3586,36 | 0 |
41 | 93 | 7,86819 | 2011,4 | –51,15 |
||
Fluor | F 2. | –221,3 | –186,9 | 8,23 | 430,1 | 0 |
Clor | CL 2. | –154 | –103 | 9,950 | 1530 | 0 |
Clorbenzen. | C 6 H 5 SL | 0 | 40 | 7,49823 | 1654 | –40,85 |
40 | 200 | 6,94504 | 1413,12 | –57,15 |
||
Clorură de hidrogen | ACID CLORHIDRIC | –158 | –110 | 8,4430 | 1023,1 | 0 |
Cloroform | CHCI3. | –15 | 135 | 6,90328 | 1163,0 | –46,15 |
135 | 263 | 7,3362 | 1458,0 | 2,85 |
||
Ciclohexan. | C 6 H 12 | –20 | 142 | 6,84498 | 1203,5 | –50,29 |
142 | 281 | 7,32217 | 1577,4 | 2,65 |
||
Patru clorură carbon | CCl 4. | –15 | 138 | 6,93390 | 1242,4 | –43,15 |
138 | 283 | 7,3703 | 1584 | 3,85 |
||
Etan. | C2H6 | –142 | –44 | 6,80266 | 636,4 | –17,15 |
–44 | 32,3 | 7,6729 | 1096,9 | 47,39 |
||
Etilbenzenul. | C 8H 10 | 20 | 45 | 7,32525 | 1628,0 | –42,45 |
45 | 190 | 6,95719 | 1424,26 | –59,94 |
||
Etilenă | C 2 H 4 | –103,7 | –70 | 6,87477 | 624,24 | –13,14 |
–70 | 9,5 | 7,2058 | 768,26 | 9,28 |
||
Etilen oxid. | C2H4O | –91 | 10,5 | 7,2610 | 1115,10 | –29,01 |
Etilen glicol | C2H6O2 | 25 | 90 | 8,863 | 2694,7 | 0 |
90 | 130 | 9,7423 | 3193,6 | 0 |
||
Etanol. | C 2 H 6 o | –20 | 120 | 6,2660 | 2196,5 | 0 |
Clorură de etil | C 2N 5 SL | –50 | 70 | 6,94914 | 1012,77 | –36,48 |
Pentru a determina linia de presiune a unei perechi saturate de substanțe solubile în apă, apa este utilizată ca fluid de referință și în cazul compușilor organici insolubili în apă, ele iau de obicei hexan. Valorile de presiune ale unei perechi de apă saturate în funcție de temperatură sunt date în tabel. §.11. Dependența presiunii aburului saturat de la temperatura hexanului este dată în fig. 7.1.
Smochin. 7.1. Dependența presiunii unei perechi saturate de hexan de la temperatură
(1 mm Hg \u003d 133,3 PA)
Pe baza relației (7.4), este construită o nomogramă pentru a determina presiunea unui abur saturat, în funcție de temperatură (vezi figura 7.2 și tabelul 7.2).
Peste soluții, presiunea unei perechi de solvenți saturate este mai mică decât deasupra unui solvent curat. Mai mult, scăderea presiunii aburului este mai mare decât cele de mai sus concentrația substanței dizolvate în soluție.
Allen.
6
1,2-dicloretan
26
Propilenă
4
Amoniac
49
Dietil eter
15
Propionic
56
Anilină
40
Izopren
14
acid
Acetilenă
2
Iodbenzen.
39
Mercur
61
Acetonă
51
m.-Krezol.
44
Tetralină
42
Benzen
24
despre-Krezol.
41
Toluen.
30
Brombenzen.
35
m.-Xilol.
34
Acid acetic
55
Bromistic etil.
18
io.-Maslyana.
57
Fluorbenzen.
27
-bromaftalin.
46
acid
Clorbenzen.
33
1,3-butadienă
10
Metilamină
50
Clorura de vinil
8
Butan
11
Metil monosilan
3
Clorură de metil
7
-butilenă
9
Alcool metilic
52
Clorură
19
-butilenă
12
Formate de metil
16
metilen.
Glicol butilic
58
Naftalină
43
Clorură de clorură
13
Apă
54
-Naftol.
47
Cloroform
21
Hexane.
22
-Naftol.
48
Patru clorură
23
Heptan.
28
Nitrobenzen.
37
carbon
Glicerol.
60
Octan
31*
Etan.
1
Deal
38
32*
Acetat etilic
25
Decan
36
Pentan.
17
Etilen glicol
59
Dioxan.
29
Propan
5
Etanol.
53
Difenil.
45
Formate de etil
20
În practică, numeroase soluții constând din două sau mai multe bine solubile unul în celălalt sunt utilizate pe scară largă. Cele mai simple sunt amestecuri (soluții) constând din două lichide - amestecuri binare. Modelele găsite pentru astfel de amestecuri pot fi, de asemenea, utilizate pentru mai complexe. Astfel de amestecuri binare includ: toluen benzen, alcool-eter, acetonă-apă, apă alcool etc. În acest caz, ambele componente sunt conținute în faza de vapori. Presiunea unei perechi saturate de amestec va fi făcută din presiune parțială a componentelor. Deoarece trecerea solventului din amestec într-o stare în formă de vapori, exprimată prin presiunea sa parțială, cu atât este mai mare conținutul moleculelor sale în soluție, Raul a constatat că "presiunea parțială a unei perechi saturate de solvent peste Soluția este egală cu produsul unei presiuni saturate de abur pe un solvent curat la aceeași temperatură pe cota molară în soluție ":
unde - presiunea unei perechi saturate de solvent față de amestec; - Presiunea aburului saturat pe un solvent curat; N este o proporție molară a solventului din amestec.
Ecuația (8.6) este expresia matematică a legii Raul. Pentru a descrie comportamentul unei substanțe dizolvate de lilieci (cea de-a doua componentă a sistemului binar), se utilizează aceeași expresie:
. (8.7)
Presiunea totală a vaporilor saturați peste soluție va fi egală cu (Legea lui Dalton):
Dependența presiunii parțiale și totale a vaporilor amestecului din compoziția sa este prezentată în fig. 8.3, în cazul în care presiunea vaporilor saturați este depusă pe axa ordonată, iar axa Abscisa este compoziția soluției în fracțiunile molare. În același timp, de-a lungul axei Abscisa, conținutul unei substanțe (a) scade de la stânga la dreapta de la 1,0 la 0 fracții molare și conținutul celui de-al doilea component (B) simultan în aceeași direcție crește de la 0 la 1,0 . Cu fiecare compoziție specifică, presiunea generală a perechii saturate este egală cu cantitatea de presiuni parțiale. Presiunea totală a amestecului variază de la presiunea unei perechi saturate de un fluid individual înainte de presiunea unei perechi saturate de cel de-al doilea lichid pur .
Legile Raoul și Dalton sunt adesea folosite pentru a evalua pericolul de incendiu al amestecurilor de lichide.
Compoziția amestecului, acțiunilor molari
Smochin. 8.3 Diagrama Compoziția soluției - o presiune a pereche saturată
În mod tipic, compoziția fazei de abur nu coincid cu compoziția fazei lichide și faza de abur este îmbogățită cu o componentă mai volatilă. Această diferență poate fi descrisă și grafică (programul are forma unui grafic similar în figura 8.4, numai temperatura și presiunea pe ordonată sunt luate pe axă).
În diagrame reprezentând dependența temperaturilor de fierbere din compoziție (diagrama temperatura de fierbere Smochin. 8.4), este de obicei luată pentru a construi două curbe, dintre care unul leagă aceste temperaturi cu compoziția fazei lichide, iar cealaltă cu compoziția de abur. Curba inferioară se referă la compozițiile lichidului (curba fluidului) și la partea superioară - la compoziția aburului (curba aburului).
Câmpul încheiat între două curbe corespunde unui sistem cu două faze. Orice punct din acest câmp corespunde echilibrului celor două faze - soluția și aburului saturat. Compoziția fazelor de echilibru este determinată de coordonatele punctelor situate pe intersecția izotermelor care trec prin curbe și acest punct.
La temperaturile T1 (la această presiune), o soluție lichidă a compoziției X1 va fi fiartă (punctul A 1 pe curba fluidului), aburul, echilibrul cu această soluție, are compoziția X2 (punctul B 1 pe abur curba).
Acestea. Lichidele compoziției X1 vor corespunde perechilor compoziției X2.
Pe baza expresiilor:
,
,
,
,
relația dintre compoziția fazelor lichide și abur poate fi exprimată prin raport:
. (8.9)
Smochin. 8.4. Temperatura compusului diagramei de amestecuri duble de fierbere.
Presiunea reală a unei perechi saturate de lichid individual la o anumită temperatură este o valoare caracteristică. Nu există practic fluide care ar avea aceleași valori ale presiunii perechii saturate la aceeași temperatură. prin urmare Întotdeauna mai mult sau mai puțin . În cazul în care un >T. >. Compoziția fazei de abur este îmbogățită cu componentă A. Soluții de studiu, D.P. Konovalov (1881) a făcut o generalizare care a primit numele primei legi din Konovalov.
În sistemul dublu de abur, comparativ cu acesta în lichidul de echilibru, relativ bogat din componente, a căror adăugare crește presiunea generală a aburului, adică scade punctul de fierbere al amestecului la această presiune.
Prima lege Konovalov este o bază teoretică pentru separarea soluțiilor lichide la componentele originale prin distilare fracționată. De exemplu, un sistem caracterizat printr-un punct K constă din două faze de echilibru, a căror compoziție este determinată de punctele A și B: punctul A caracterizează compoziția aburului saturat, punctul B este compoziția soluției.
Conform graficelor, este posibil să se compare compozițiile fazelor de abur și lichid pentru orice punct încheiat în plan între curbe.
Soluții reale. Legea lui Raul nu este efectuată pentru soluții reale. Abaterea de la legea Raul există două tipuri:
presiunea parțială a soluțiilor presiuni mai mari sau volatilitatea vaporilor de soluții ideale. Presiunea generală a aburului este mai mare decât o valoare aditivă. Astfel de abateri se numesc pozitive, de exemplu, pentru amestecuri (Fig.8.5 A, B) CH3Ch3-C2H5OH, CH3COCH3-CS2, C6H6 - CH3Ch 3, H 2 O-CH3OH, C2H5OH-CH3OCH3, CCL 4-C 6 H 6, etc.;
b.
Smochin. 8.5. Dependența presiunilor totale și parțiale ale aburului din compoziție:
a - pentru amestecuri cu o abatere pozitivă de la Legea Raul;
b - Pentru amestecuri cu o abatere negativă de la legea Raul.
presiunea parțială a soluțiilor este mai mică decât presiunea vaporilor de soluții ideale. Presiunea totală a aburului este mai puțin aditiv. Astfel de abateri sunt numite negative. De exemplu, pentru amestec: H 2 O-HNO3; H 2 O-HCI; CHCI3 - (CH3) 2 CO; CHCI3-C 6 H 6, etc.
Se observă abateri pozitive în soluții în care moleculele heterogene interacționează cu o forță mai mică decât omogenă.
Acest lucru facilitează tranziția moleculelor din soluția în faza de abur. Soluțiile cu o abatere pozitivă sunt formate cu absorbția căldurii, adică Căldura de amestecare a componentelor curate va fi pozitivă, volumul crește, o scădere a asociației.
Abaterile negative de la Legea Raul apar în soluții care au sporit interacțiunea moleculelor eterogene, solvația, formarea legăturilor de hidrogen, formarea compușilor chimici. Acest lucru face dificilă trecerea moleculelor de la o soluție la faza gazoasă.
Metodă de calculare a parametrilor de evaporare a lichidelor neinalizate combustibile și a gazelor de hidrocarburi lichefiate
I. 1 Intensitatea evaporării W, KG / (C · M2) sunt determinate prin date de referință și experimentale. Pentru temperaturile neinalizate deasupra temperaturilor ambientale, LVZ, în absența datelor, este permis să se bazeze W. Prin Formula 1)
W \u003d 10 -6 h p n, (și.1)
unde H. - Coeficientul primit de tabelul și.1 în funcție de viteza și temperatura fluxului de aer deasupra suprafeței de evaporare;
M - masa molară, g / mol;
p H - presiunea pereche saturată temperatura de decontare Fluid T P, determinat prin date de referință, KPA.
Tabel și.1.
Viteza fluxului de aer în interior, m / s | Valoarea coeficientului h la o temperatură de T, ° C, aer interior | ||||
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 |
Și.2 pentru gazele de hidrocarburi lichefiate (SUG), în absența datelor, este lăsat să se calculeze masa specifică a vaporilor de evaporare SUG M Sug, kg / m2, conform formulei 1)
(Și 2)
1) Formula se aplică la o temperatură a suprafeței subiacente de la minus 50 la plus 40 ° C.
unde M - Masa molară de sug, kg / mol;
L este o căldură molară de evaporare a sacului la temperatura inițială de SUG T, J / MOL;
T 0 - temperatura inițială a materialului, pe suprafața căreia sugul este turnat, corespunzând temperaturii estimate T, K;
T f - temperatura inițială de SUG, K;
l TV - coeficientul conductivității termice a materialului de pe suprafața căruia sug, w / (m · k) difuze;
a - coeficientul efectiv al temperaturii materialului, pe suprafața căruia sugul este turnat, egal cu 8,4 · 10-8 m2 / s;
t - ora curentă, luată egal cu timpul de evaporare completă a SUG, dar nu mai mult de 3600 s;
Numărul Reynolds (N - viteza de curgere a aerului, m / s; d - Dimensiune caracteristică SUG, M;
u b este vâscozitatea cinematică a aerului la temperatura estimată T, M 2 / s);
l B este coeficientul conductivității termice a aerului la temperatura calculată T P, W / (M · K).
Exemple - Calculul parametrilor de evaporare a lichidelor neinalizate combustibile și a gazelor de hidrocarburi lichefiate
1 Determinați masa aburului de acetonă care intră în cameră ca urmare a depresurizării de urgență a dispozitivului.
Datele pentru calcul
În camera cu o podea din Paul 50 m 2, a fost instalat un dispozitiv cu acetonă cu un volum maxim VP \u003d 3 m 3. Acetona intră în aparatul de greutate din conducta cu un diametru d. \u003d 0,05 m cu consum q, egal cu 2 · 10-3 m 3 / s. Lungimea conductei de presiune din rezervor la supapa manuală L 1 = 2 m. Lungimea zonei conductei de descărcare cu un diametru d \u003d. 0,05 m de rezervor la supapa manuală L2 este 1 m. Viteza fluxului de aer și în interior cu o ventilație de consum de consum este de 0,2 m / s. Temperatura aerului în cameră T p \u003d 20 ° C. Densitatea R acetonă la o temperatură dată este de 792 kg / m 3. Presiunea aburului saturat de acetonă P A la T P este de 24,54 kPa.
Volumul de acetonă eliberat din conducta de presiune, V n.t.
unde t este țeava estimată a conductei, egală cu 300 s (cu dezactivare manuală).
Volumul de acetonă eliberat din conducta de descărcare V. de la suma
Volumul de acetonă a intrat
V A \u003d V AP + V N.T + V de la \u003d 3 + 6,04 · 10 -1 + 1,96 · 10 -3 \u003d 6.600 m 3.
Pe baza faptului că 1 L acetonă este turnat la 1 m 2 din suprafața podelei, zona calculată de evaporare S P \u003d 3600 m 2 Acetonă va depăși suprafața podelei camerei. În consecință, zona podeală a camerei este luată pentru epifania de acetonă, egală cu 50 m2.
Intensitatea evaporării este:
W este \u003d 10-6 · 3,5 · 24,54 \u003d 0,655 · 10-3 kg / (с · m 2).
Masa de vapori de acetonă formată în timpul depresurizării de urgență a dispozitivului t, kg, va fi egal
t \u003d 0,655 · 10 -3 · 50 · 3600 \u003d 117,9 kg.
2 Determinați masa de etilenă gazoasă formată prin evaporarea pitorelui etilenei lichefiate în depresurizarea de urgență a rezervorului.
Datele pentru calcul
Rezervorul izotermic al volumului de etilenă lichefiat V IRE \u003d 10000 m 3 este montat în turnarea betonului cu o zonă liberă S OB \u003d 5184 m2 și înălțimea margelor H OB \u003d 2,2 m. Gradul de umplere a rezervorului A \u003d 0,95 .
Introducerea conductei de etilenă lichefiate în rezervor este realizată de sus, iar ieșirea conductei de îndepărtare este de jos.
Diametrul conductei de îndepărtare d TP \u003d 0,25 m. Lungimea zonei de conducte din rezervor la supapa automată, probabilitatea depășește 10-6 pe an și redundanța elementelor sale nu este furnizată, L \u003d. 1 m. Consumul maxim de etilenă lichefiată în modul de emitere g j.e \u003d 3,1944 kg / s. Densitatea etilenului lichefiat la temperaturile de funcționare T ek. \u003d 169,5 k este de 568 kg / m 3. Densitatea etilenei G G. T ek. egală cu 2.0204 kg / m 3. Masă molară etilenă lichefiată M. J.e. = 28 · 10-3 kg / mol. Moligic căldură evaporarea etilenei lichefiate L și cn. AT TC este de 1,344 · 10 4 J / MOL. Temperatura betonului este egală cu cea maximă posibilă a aerului în zona climatică corespunzătoare T B \u003d 309 K. Coeficientul conductivității termice a betonului L B \u003d 1,5W / (M · K). Coeficientul de temperatură a betonului dar \u003d 8,4 · 10-8 m 2 / s. Viteza minimă a fluxului de aer u min \u003d 0 m / s, și maximul pentru acest lucru zona climatică U max \u003d 5 m / s. Vâscozitatea cinematică a aerului N la temperatura estimată a aerului pentru această zonă climatică T p \u003d 36 ° C este de 1,64 · 10-5 m2 / s. Coeficientul de conductivitate termică L la T P este 2,74 · 10-2 W / (M · K).
Când rezervorul izotermic este distrus, va fi volumul de etilenă lichefiată
Volumul liber în vrac V. despre = 5184 · 2.2 \u003d 11404,8 m 3.
Datorită faptului că V. J.e.< V об примем за площадь испарения S исп свободную площадь обвалования S об, равную 5184 м 2 .
Apoi, masa de etilenă de evaporare a zonei de spirit la viteza fluxului de aer U \u003d 5 m / s este calculată prin formula (și.2)
Mass m i.e cu u \u003d 0 m / s va fi de 528039 kg.
Tabelul prezintă proprietățile termofizice ale unei perechi de benzen C 6H 6 cu presiune atmosferică.
Valorile următoarelor proprietăți sunt date: densitatea, capacitatea de căldură, coeficientul de conductivitate termică, vâscozitatea dinamică și cinematică, temperatura, temperatura, numărul de parandt în funcție de temperatură. Proprietățile sunt date în intervalul de temperatură de la.
Conform tabelului, se poate observa că valorile densității și numărul de Prandtl cu creșterea temperaturii gazului pot fi reduse. Căldura specifică, conductivitatea termică, vâscozitatea și durata termică la încălzirea unei perechi de benzen crește valorile lor.
Trebuie remarcat faptul că densitatea perechii de benzen la o temperatură de 300 K (27 ° C) este de 3,04 kg / m3, ceea ce este mult mai mic decât acest indicator în benzen lichid (vezi).
Notă: Aveți grijă! Conductivitatea termică din tabel este indicată la gradul 10 3 Nu uitați să împărțiți cu 1000.
Conductivitatea termică a unei perechi de benzen.
Tabelul prezintă valorile conductivității termice ale perechii de benzen la presiune atmosferică, în funcție de temperatură în intervalul de la 325 la 450 K.
Notă: Aveți grijă! Conductivitatea termică din tabel este indicată în gradul 10 4. Nu uitați să împărțiți cu 10.000.
Tabelul prezintă valorile presiunii unei perechi saturate de benzen în intervalul de temperatură de la 280 la 560 K. Este evident că atunci când benzenul este încălzit, presiunea vaporilor sa saturați crește.
Surse:
1.
2.
3. Volkov A. I., Zharky I. M. Mare carte de referință chimică. - M: Școala sovietică, 2005. - 608 p.