Способ определения растворимости газов в жидкости
3685
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 25.XI I.1970 (K 1604782/26-25) с присоединением заявки №
М. Кл. G 01n 7/04
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 541.123.38(088.8) Опубликовано 26.!Л973. Бюллетень № 9
Дата опубликования описания 5.IV.1973
Авторы изобретения
В. М. Кантере, П. П. Макеев и Т. В. Датуашвилн
Заявитель
Московский институт химического машиностроения
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ ГАЗОВ
В )КИД КОСТИ
pV = mRT, (2) где и — число молей газа, 10 V — объем, занимаемый газом при давлении р и температуре Т, R — газовая постоянная.
Уравнение (1) можно записать в виде
С, — С, = (рз — р,), Растворимость определяется по формуле, которую можно получить, решая совместно 25 уравнение, соответствующее закону Генри, С=Кр, (1) г моль где С вЂ” концентрация газа в жидкости, л 30
Лт = (Сх — Ст).
Изобретение относится к физико-химическим методам контроля содержания газа в жидкости.
Известны способы измерения, растворимости газов в жидкости, при которых необходима предварительная дегазация жидкости, что значительно удлиняет процесс измерения. Кроме того, требуется специальное оборудование.
Предложенный способ может быть использовав в тех случаях, когда растворимость газов подчиняется закону Генри. Сотласно предложенному способу, в недегазированиой,пробе жидкости, объем которой равен V, измеряется парциальное давление Р растворенного анализируемого газового,комзтонента. Затем проба вводится,в соприкосновение с известным объемом V„чистого анализи|руемого газа .при постоянном давлении р и тем пературе Т. По достижении фазового равновесия измеряется объем 1 „газовой фазы, а также измеряется равновесное парциалыное давление ре анализируемого газавого компонента.
p — парциальное давление газа, атм, г моль
К вЂ” константа растворимости, л.атм и уравнение состояния Клапейрона Менделеева где р1 и Ci — соответственно парциальное давление и концентрация газа в недегазированной жикости до фазового уравновешивания; р2 и Сс — соответственно парциальное давление и концентрация газа в жидкости после фазового уравновешивания.
Число молей анализируемого газа, поглощенное пробой жидкости:,г
Г г
368523
1 нР ко
RT RT откуда
lг—
Va — V.Pa
1 ж (Рз — Р) 35
3 роны, согласно уравнению (2), Пример осуществления изобретения изображсн на чертеже.
Устройство для определения растворимости содержит сосуд 1 переменного откалиброванного объема, .имеющий отверстие с пробкой 2 для ввода пробы и магнитную мешалку 8. В верхней части сосуда помещен датчик 4 парциального давления анализируемого газа (например, датчик рО ) со вторичным прибором
5. Сосуд посредством капиллярной трубки б, на которой установлены трехходовые краны 7 и 8, соедиыен с газовой бюреткой 9, Бюретка снабжена сообщающимся сосудом 10 с затворной жидкостью для забора и транопортирования газа, а также для уравновешивания давления газа в бюретке с атмосферным. Штуцеры 11 и 12 служат соответственно для забора чистого газа в бюретку и промывки анализируемым газом соединительной линии. Устройство помещается в газовый термостат.
Посредством крана 7 сосуд 1 соединяется с атмосферой. Затем в сосуд вводится проба жидкости; объем сосуда уменьшается так, чтобы уровень жидкости достиг контрольной риски 18 на капилляре. Переключением крана 7 сосуд герметизируется. По прибору 5 отмечается значение р> парциального давления растворенного в жидкости анализируемого газа. К сосуду 1 подключается газовая бюрегка
9, объем сосуда увеличивается, и газ из бюретки вытесняется таким образом, чтобы уровень затворной жидкости достиг нулевой риски, Включается перемешивающее устройство.
Ь процессе поглощения объем газа уменьшается. Для того чтобы не изменялось давление в замкнутой системе, по мере поглощения газа необходимо уменьшать ооъем сосуда таким образом, чтобы уровень затворной жидкости в газовой бюретке не отклонялся от нулевой риски и был равен уровню в сосуде 10.
При достижении фазового равновесия отмечается значение (p j парциального давления ,р анализируемого компонента в газовой фазе.
Объем сосуда уменьшается так, чтооы уровень раствора достиг контрольной риски, при этом газовая смесь переводится в оюрегку. Отмечаются значения Г и 1 „-. Атмосферное давление р определяется по барометру 14.
Для контроля равновесного состояния фаз необходимо повторить операцию насыщения.
Если равновесие достиг нуто, то значения р> и „должны повториться.
20 Для определения растворимости газов, для которых»е существует датчиков парциального давления, например инертных, предварительно насыщают недегазированную пробу чистым газом, парциальное давление которого в жид25 кости можно измерить. 11ри этом из пробы удаляют побочные тазы. Последующие операции аналогичны описанным. 1 асчетная формула при этом имеет вид:
" í S — к (Р— Рз — Рв)
ЗО
RTV.,„(P,— Р,> где рц — давление паров растворителя.
Предмет изобретения
Способ определения растворимости газов в жидкости, отличающийся тем, что, с целью ускорения измерений, измеряют парциальное давление исследуемого газа в недегазирован40 ной жидкости, насыщают жидкость исследуемым газом, поддерживая общее давление газа над жикостью постоянным, вновь измеряют парциальное давление анализируемого газа и по разности измеренных давлений определяют
45 коэффициент растворимости данного газа в жидкости.
Составитель Г. Ьорисевич
Редактор Т. Орловская Техред Т. Курилко Корректор Е. Денисова
Заказ 670/10 Изд. № 219 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва,,Ж-35, Раушская наб., д. 4(5
Типография, пр. Сапунова, 2
