Меню

Давление насыщенного пара ацетона при различных температурах

Плотность ацетона и его свойства при различных температурах

Приведены таблицы теплофизических свойств жидкого ацетона (диметилкетона C3H6O) и его паров при отрицательных и положительных температурах и нормальном атмосферном давлении. В таблицах рассмотрены следующие свойства:

  • плотность ацетона ρ, кг/м 3 ;
  • удельная массовая теплоемкость C p, Дж/(кг·град);
  • динамическая вязкость μ, Па·с;
  • коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м·град).

Ацетон, как и многие органические растворители, отличается не высокой плотностью, имеющей величину ниже плотности воды. Плотность ацетона при 20°С равна 790,5 кг/м 3 . При нагревании жидкого ацетона его плотность снижается, как до, так и выше температуры кипения (56,1°С) и достигает минимальной величины 273 кг/м 3 при критической температуре 235°С. Снижение плотности ацетона обусловлено тепловым расширением при росте температуры.

Удельная теплоемкость ацетона при комнатной температуре равна 2160 Дж/(кг·град). При охлаждении ацетона его массовая теплоемкость снижается. Например, при температуре минус 50°С удельная теплоемкость жидкого ацетона имеет значение 2030 Дж/(кг·град).

Плотность и удельная теплоемкость ацетона

t, °С -50 -25 10 20 30 40 50 60 70 80
ρ, кг/м 3 — — 813 801,9 790,5 778,8 767,4 756,4 744,6 732,6 720,5
C p , Дж/(кг·град) 2030 2060 2110 2140 2160 2190 2220 2250 — — —

Динамическая вязкость ацетона дана в таблице при температуре от 0 до 600°С и нормальном атмосферном давлении. Вязкость жидкого ацетона при 0°С составляет величину 68,6·10 -7 Па·с.

Теплопроводность в таблице указана как для жидкого ацетона (в диапазоне от 0 до 50°С), так и для его паров (в интервале температуры от 100 до 600°С). Теплопроводность ацетона при температуре 25°С равна 0,169 Вт/(м·град). Повышение температуры ацетона приводит к росту его теплопроводности.

Источник

Давление насыщенных паров некоторых индивидуальных веществ, кПа

Давление Рнп, кПа 0,133 1,333 2,666 5,332 7,999 13,33 26,66 53,32 101,3
Температура, К
Ацетон 213,6 241,9 252,2 263,6 271,0 280,7 295,7 312,5 329,5
Альдегид уксусный 191,5 216,5 225,2 235,2 241,6 250,4 263,0 277,9 293,2
Ангидрид уксусный 274,7 309,0 321,8 335,1 343,8 355,2 373,0 392,8 412,6
Акриловая кислота 276,5 312,0 325,0 339,2 348,0 359,1 376,3 395,0 414,0
Бензол 236,3 261,5 270,4 280,6 288,4 299,1 315,2 333,6 353,1
Бутилбензол 295,7 335,0 349,3 365,4 375,6 389,2 409,9 432,2 456,1
Бромистый этил 198,7 225,5 235,2 246,3 253,5 263,0 287,5 294,0 311,4
Бутилформиат 246,6 279,1 291,0 304,6 312,8 324,0 340,9 359,2 379,0
Метиэтилкетон 224,2 255,3 266,5 279,0 287,0 298,0 314,6 333,0 352,6
Метилциклогексан 237,1 269,8 281,7 295,0 303,5 315,1 332,6 352,6 373,9
3-метил-2-бутанол 253,1 281,3 291,3 302,6 309,2 318,5 332,0 346,8 361,9
2-метилбутан 190,1 216,0 225,7 236,5 243,4 — 267,1 283,5 300,8
Окись этилена 198,0 224,0 233,7 244,6 251,7 261,0 275,1 290,8 307,5
Октан 259,0 281,3 304,5 318,1 326,8 338,7 256,6 377,0 398,6
Пропилбензол 279,3 316,4 329,8 344,6 354,1 — 386,5 408,7 432,2

Продолжение приложения 12

Спирты: аллиловый амиловый бензиловый бутиловый бутиловый (вторичный) бутиловый (третичный) изобутиловый метиловый н-пропиловый пропиловый (вторичный) этиловый 253,0 286,6 331,0 271,8 260,8 252,6 264,0 229,0 258,0 249,1 241,7 283,5 317,9 365,6 303,2 289,9 278,5 287,3 256,8 287,7 275,4 270,7 294,7 328,8 378,8 314,5 300,3 287,3 294,7 267,0 298,3 285,7 281,0 306,4 341,0 392,8 326,4 311,1 297,5 317,1 278,0 309,4 296,8 292,0 313,3 348,5 402,3 333,3 318,2 304,0 324,7 285,1 316,5 303,5 299,0 323,0 358,8 414,7 343,1 327,1 312,8 334,5 294,2 325,8 312,5 307,9 337,5 375,0 433,0 357,3 340,9 325,7 348,9 307,8 339,8 326,0 321,4 353,2 392,8 456,0 373,8 356,9 341,0 364,4 322,9 355,0 340,8 336,5 369,6 410,8 477,7 390,5 372,5 355,9 381,0 337,7 370,8 355,5 351,4
Стирол 266,0 303,8 317,6 332,8 342,5 355,0 374,3 395,5 418,2
Сероуглерод 199,2 228,3 238,7 250,5 257,7 267,9 283,4 301,0 319,5
Толуол 246,3 279,4 291,4 304,8 313,3 324,9 342,5 362,5 383,6
Эфиры: диэтиловый уксуснометиловый уксуснопропиловый уксусноэтиловый 198,7 215,8 246,3 229,6 224,9 243,7 278,4 259,5 234,5 253,9 289,0 270,0 245,2 265,1 301,8 282,1 251,2 272,5 310,0 289,6 261,5 282,4 320,8 300,0 275,2 297,0 337,0 315,0 290,9 313,0 — 332,3 307,6 330,8 374,8 350,1
Этилциклопентан 240,8 272,9 284,7 298,0 306,4 318,0 335,4 355,3 381,4
Этилбензол 263,2 298,9 311,6 325,8 334,8 347,1 365,7 386,8 409,2

Температура самовоспламенения некоторых предельных углеводородов в зависимости от средней длины углеродной цепи

lср Тсвп, К lср Тсвп, К lср Тсвп, К lср Тсвп, К
3,0 6,0 9,0 12,0
3,1 6,1 9,1 12,1
3,2 6,2 9,2 12,2
3,3 6,3 9,3 12,3
3,4 6,4 9,4 12,4
3,5 6,5 9,5 12,5
3,6 6,6 9,6 12,6
3,7 6,7 9,7 12,7
3,8 6,8 9,8 12,8
3,9 6,9 9,9 12,9
4,0 7,0 10,0 13,0
4,1 7,1 10,1 13,1
4,2 7,2 10,2 13,2
4,3 7,3 10,3 13,3
4,4 7,4 10,4 13,4
4,5 7,5 10,5 13,5
4,6 7,6 10,6 13,6
4,7 7,7 10,7 13,7
4,8 7,8 10,8 13,8
4,9 7,9 10,9 13,9
5,0 8,0 11,0 14,0
5,1 8,1 11,1 14,1
5,2 8,2 11,2 14,2
5,3 8,3 11,3 14,3
5,4 8,4 11,4 14,4
5,5 8,5 11,5 14,5
5,6 8,6 11,6 14,6
5,7 8,7 11,7 14,7
5,8 8,8 11,8 14,8
5,9 8,9 11,9 14,9
— — — — — — 15,0

Температура самовоспламенения некоторых предельных одноатомных спиртов в зависимости от средней длины углеродной цепи

lср Тсвп, К lср Тсвп, К lср Тсвп, К lср Тсвп, К
2,0 4,4 6,8 9,2
2,1 4,5 6,9 9,3
2,2 4,6 7,0 9,4
2,3 4,7 7,1 9,5
2,4 4,8 7,2 9,6
2,5 4,9 7,3 9,7
2,6 5,0 7,4 9,8
2,7 5,1 7,5 9,9
2,8 5,2 7,6 10,0
2,9 5,3 7,7 10,5
3,0 5,4 7,8 11,0
3,1 5,5 7,9 11,5
3,2 5,6 8,0 12,0
3,3 5,7 8,1 12,5
3,4 5,8 8,2 13,0
3,5 5,9 8,3 13,5
3,6 6,0 8,4 14,0
3,7 6,1 8,5 14,5
3,8 6,2 8,6 15,0
3,9 6,3 8,7 15,5
4,0 6,4 8,8 16,0
4,1 6,5 8,9 16,5
4,2 6,6 9,0 17,0
4,3 6,7 9,1 17,5

Температура самовоспламенения некоторых ароматических углеводородов в зависимости от средней длины углеродной цепи

lср Тсвп, К lср Тсвп, К lср Тсвп, К
-2 — — — —
-1,9 0,1 2,1
-1,8 0,2 2,2
-1,7 0,3 2,3
-1,6 0,4 2,4
-1,5 0,5 2,5
-1,4 0,6 2,6
-1,3 0,7 2,7
-1,2 0,8 2,8
-1,1 0,9 2,9
-1 3,0
-0,9 1,1 3,1
-0,8 1,2 3,2
-0,7 1,3 3,3
-0,6 1,4 3,4
-0,5 1,5 3,5
-0,4 1,6 3,6
-0,3 1,7 3,7
-0,2 1,8 3,8
-0,1 1,9 3,9
2,0 4,0

Константы уравнения Антуана для давления пара некоторых органических жидкостей в области указанных температур

Источник

Давление насыщенных паров ацетона таблица. Ацетон: формула, особенности свойств, применение

Простейший представитель кетонов. Бесцветная легкоподвижная летучая жидкость с резким характерным запахом. Он полностью смешивается с водой и большинством органических растворителей. Ацетон хорошо растворяет многие органические вещества (ацетилцеллюлозу и нитроцеллюлозу, жиры, воск, резину и др.), а также ряд солей (хлорид кальция, иодид калия). Является одним из метаболитов, производимых человеческим организмом.

При синтезе поликарбонатов, полиуретанов и эпоксидных смол;

В производстве лаков;

В производстве лекарственных препаратов;

В составе клея для киноплёнок как растворитель ацетата целлюлозы;

Компонент для очистки поверхностей в различных производственных процессах;

Широко используется для хранения ацетилена, который не может храниться под давлением в чистом виде из-за опасности взрыва (для этого используют ёмкости с пористым материалом, пропитанные ацетоном. 1 литр ацетона растворяет до 250 литров ацетилена).

Опасность для человека:

Опасность при разовом воздействии высоких концентраций ацетона.Пар раздражает глаза и дыхательные пути. Вещество может оказывать действие на центральную нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт. Вещество может всасываться в организм при вдыхании и через кожу. Длительный контакт с кожей может вызвать дерматит. Вещество может оказывать действие на кровь и костный мозг. Из за высокой токсичности в Европе вместо ацетона, чаще применяют метилэтилкетон.

Читайте также:  Эталонная осциллограмма датчика давления

Сильно огнеопасно. Ацетон относят к класу 3,1 ЛВЖ с температурой вспышки менее +23 град.С. Не допускать открытого огня, искр и курения. Смесь паров ацетона с воздухом взрывоопасна. Опасное загрязнение воздуха будет достигаться довольно быстро при испарении этого вещества при 20°C. При распылении — еще быстрее. Пар тяжелее воздуха и может стелиться по земле. Вещество может образовать взрывоопасные перекиси при контакте с сильными окислителями, такими как уксусная кислота, азотная кислота, перекись водорода. Реагирует с хлороформом и бромоформом при обычных условиях с опасностью пожара и взрыва. Ацетон агрессивен в отношении некоторых видов пластика.

Давление насыщенного пара жидкости с повышением температуры увеличивается (рис. 8.2), и как только оно станет равным атмосферному, жидкость закипает. Из рис. 8.2 видно, что давление насыщенного пара закономерно повышается с увеличением температуры. При одинаковом внешнем давлении жидкости закипают при различной температуре, так как имеют неодинаковое давление насыщенного пара.

ацетон этанол вода

Рис. 8.2 Зависимость давления насыщенного пара (Р×10-5 Па.) жидкости от температуры (ацетон, этиловый спирт, вода – соответственно).

Если изменить внешнее давление, то температура кипения жидкости будет изменяться. С повышением внешнего давления температура кипения увеличивается, а с понижением (вакуум) – уменьшается. При определенной величине внешнего давления жидкость может кипеть при комнатной температуре.

Зависимость давления насыщенного пара от температуры выражается уравнением Клаузиуса – Клапейрона

, (8.1)

где — мольная энтальпия испарения, ; — мольное изменение объема в процессе испарения, равное .

При испарении жидкости резко изменяется объем паровой фазы по сравнению с жидкой. Так, при испарении 1 воды при 25 оС и давлении 760 мм рт. ст. образуется 1244 пара, т.е. объем увеличился в 1244 раза. Поэтому в уравнении объемом жидкости можно пренебречь: , .

. (8.2)

С учетом уравнения Менделеева–Клапейрона и тогда

. (8.3)

Интегрирование уравнения (8.3) приводит к формуле

. (8.4)

Эта формула носит имя двух ученых – Клаузиуса и Клапейрона, которые вывели ее из различных исходных положений.

Формула Клаузиуса–Клапейрона применима ко всем фазовым переходам, включая плавление, испарение и растворение вещества.

Теплота испарения жидкости — это количество теплоты, поглощаемое жидкостью при изотермическом испарении. Различают мольную теплоту испарения и удельную теплоту испарения (относящуюся к 1 г жидкости). Чем выше теплота испарения, тем жидкость при прочих равных условиях испаряется медленнее, так как молекулам приходится преодолевать большие силы межмолекулярного взаимодействия.

Сопоставление теплот испарения может быть более простым, если их рассматривать при постоянной температуре.

Для определения широко используется правило Трутона: мольная теплота испарения при атмосферном давлении (Р = const) различных жидкостей прямо пропорциональна их температуре кипения Ткип

или

Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом Трутона и для большинства нормальных (неассоциированных) жидкостей равен 88,2 — 92,4 .

Теплота испарения данной жидкости зависит от температуры. С повышением температуры она понижается и при критической температуре становится равной нулю.

В инженерных расчетах используется эмпирическое уравнение Антуана

, (8.5)

где А, В, — константы, характеризующие вещество.

Найденные зависимости давления насыщенного пара от температуры используются в пожарно–технических расчетах для вычисления концентра- ции пара (; %), температурных пределов распространения пламени

.

В условиях пожара жидкости испаряются в окружающее пространство. Скорость испарения жидкости при этом определяет скорость ее выгорания. В этом случае на скорость испарения решающее влияние оказывает количество тепла, поступающее из зоны горения.

Скорость выгорания жидкостей непостоянна. Она зависит от начальной температуры жидкости, диаметра резервуара, уровня жидкости в нем, скорости ветра и т.д.

Давление насыщенного пара над растворами неограниченно смешивающихся жидкостей

В практике широко используются многочисленные растворы, состоящие из двух и более хорошо растворимых друг в друге жидкостей. Наиболее простыми являются смеси (растворы), состоящие из двух жидкостей – бинарные смеси. Закономерности, найденные для таких смесей, можно использовать и для более сложных. К таким бинарным смесям можно отнести: бензол-толуол, спирт-эфир, ацетон-вода, спирт-вода и т.д. В этом случае в паровой фазе содержатся оба компонента. Давление насыщенного пара смеси будет слагаться из парциальных давлений компонентов. Так как переход растворителя из смеси в парообразное состояние, выражаемое его парциальным давлением, тем значительнее, чем больше содержание его молекул в растворе, Рауль нашел, что «парциальное давление насыщенного пара растворителя над раствором равно произведению давления насыщенного пара над чистым растворителем при той же температуре на его мольную долю в растворе»:

, (8.6)

где — давление насыщенного пара растворителя над смесью; — давление насыщенного пара над чистым растворителем; N – мольная доля растворителя в смеси.

Уравнение (8.6) является математическим выражением закона Рауля. Для описания поведения летучего растворенного вещества (второго компонента бинарной системы) применяется это же выражение.

Что собой представляет ацетон? Формула этого кетона рассматривается в школьном курсе химии. Но далеко не все имеют представление о том, как опасен запах данного соединения и какими свойствами обладает это органическое вещество.

Особенности ацетона

Ацетон технический является самым распространенным растворителем, применяемым в современном строительстве. Так как данное соединение имеет невысокий уровень токсичности, его также применяют в фармацевтической и пищевой промышленности.

Ацетон технический используется в качестве химического сырья при производстве многочисленных органических соединений.

Медики считают его наркотическим веществом. При вдыхании концентрированных паров ацетона возможно серьезное отравление и поражение центральной нервной системы. Данное соединение представляет серьезную угрозу для подрастающего поколения. Токсикоманы, которые используют пары ацетона для того, чтобы вызвать состоянием эйфории, сильно рискуют. Медики опасаются не только за физическое здоровье детей, но и за их психическое состояние.

Смертельной считается доза от 60 мл. При попадании в организм значительного количества кетона наступает потеря сознания, а через 8-12 часов — смерть.

Физические свойства

Данное соединение при нормальных условиях находится в жидком состоянии, не имеет цвета, обладает специфическим запахом. Ацетон, формула которого имеет вид СН3СНОСН3, обладает гигроскопическими свойствами. Данное соединение в неограниченных количествах смешивается с водой, этиловым спиртом, метанолом, хлороформом. У него невысокая температура плавления.

Особенности использования

В настоящее время область применения ацетона достаточно широка. Его по праву считают одним из самых востребованных продуктов, применяемых при создании и производстве лакокрасочных материалов, в отделочных работах, химической промышленности, строительстве. Все в большем количестве ацетон применяют для обезжиривания меха и шерсти, удаления из смазочных масел воска. Именно этим органическим веществом пользуются маляры и штукатуры в своей профессиональной деятельности.

Как сохранить ацетон, формула которого СН3СОСН3? Для того чтобы защитить это летучее вещество от негативного воздействия ультрафиолетовых лучей, его помещают в пластиковые, стеклянные, металлические флаконы подальше от УФ.

Помещение, где предполагается размещение существенного количества ацетона, необходимо систематически проветривать и установить качественную вентиляцию.

Особенности химических свойств

Название данное соединение получило от латинского слова «ацетум», означающее в переводе «уксус». Дело в том, что химическая формула ацетона C3H6O появилась гораздо позже, чем было синтезировано само вещество. Его получали из ацетатов, а затем использовали для изготовления ледяной синтетической уксусной кислоты.

Первооткрывателем соединения считают Андреаса Либавиуса. В конце XVI века путем сухой перегонки ацетата свинца ему удалось получить вещество, химический состав которого был расшифрован только в 30-х годах XIX века.

Ацетон, формула которого СН3СОСН3, до начала XX века получали путем коксования древесины. После повышения спроса во время Первой мировой войны на это органическое соединение, стали появляться новые способы синтеза.

Ацетон (ГОСТ 2768-84) является технической жидкостью. По химической активности данное соединение является одним из самых реакционноспособных в классе кетонов. Под воздействием щелочей наблюдается адольная конденсация, в результате которой образуется диацетоновый спирт.

При пиролизе из него получают кетен. В реакции с циановодородом образуется ацетонцианидангидрин. Для пропанона характерно замещение атомов водорода на галогены, происходящее при повышенной температуре (либо в присутствии катализатора).

Способы получения

В настоящее время основное количество кислородсодержащего соединения получают из пропена. Технический ацетон (ГОСТ 2768-84) должен обладать определенными физическими и эксплуатационными характеристиками.

Кумольный способ состоит из трех стадий и предполагает производство ацетона из бензола. Сначала путем его алкилирования с пропеном получают кумол, затем окисляют полученный продукт до гидропероксида и расщепляют его под воздействием серной кислоты до ацетона и фенола.

Читайте также:  Что делать когда поднимается давление как лечить

Кроме того, это карбонильное соединение получают при каталитическом окислении изопропанола при температуре около 600 градусов по Цельсия. В качестве ускорителей процесса выступают металлическое серебро, медь, платина, никель.

Среди классических технологий производства ацетона особый интерес представляет реакция прямого окисления пропена. Данный процесс осуществляется при повышенном давлении и присутствии в качестве катализатора хлорида двухвалентного палладия.

Также можно получить ацетон путем брожения крахмала под воздействием бактерий Clostridium acetobutylicum. Кроме кетона среди продуктов реакции будет присутствовать бутанол. Среди недостатков этого варианта получения ацетона отметим несущественный процентный выход.

Заключение

Пропанон является типичным представителем карбонильных соединений. Потребители знакомы с ним как с растворителем и обезжиривателем. Он незаменим при изготовлении лаков, лекарственных препаратов, взрывчатых веществ. Именно ацетон входит в состав клея для кинопленки, является средством для очистки поверхностей от монтажной пены и суперклея, средством промывки инжекторных двигателей и способом повышения октанового числа горючего, и т.п.

34kb. 17.04.2009 13:03 скачать n30.doc 27kb. 17.04.2009 13:11 скачать n31.doc 67kb. 17.04.2009 13:18 скачать n32.doc 69kb. 15.06.2009 10:50 скачать n33.doc 211kb. 19.06.2009 16:59 скачать n34.doc 151kb. 19.06.2009 17:01 скачать n35.doc 78kb. 16.04.2009 16:07 скачать n36.doc 95kb. 19.06.2009 17:03 скачать n37.doc 82kb. 15.06.2009 15:02 скачать n38.doc 63kb. 19.06.2009 17:06 скачать n39.doc 213kb. 15.06.2009 15:08 скачать n40.doc 47kb. 15.04.2009 15:55 скачать n41.doc 83kb. 15.06.2009 10:25 скачать n42.doc 198kb. 19.06.2009 16:46 скачать n43.doc 379kb. 19.06.2009 16:49 скачать n44.doc 234kb. 19.06.2009 16:52 скачать n45.doc 141kb. 19.06.2009 16:55 скачать n46.doc 329kb. 15.06.2009 11:53 скачать n47.doc 656kb. 19.06.2009 16:57 скачать n48.doc 21kb. 13.04.2009 23:22 скачать n49.doc 462kb. 15.06.2009 11:42 скачать n50.doc 120kb. 16.03.2010 13:45 скачать

n16.doc

ПЕРЕХОДОВ, ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ
Сведения о давлении паров чистых жидкостей и растворов, их температурах кипения и затвердевания (плавления), а также о поверхностном натяжении необходимы для расчетов разнообразных технологических процессов: испарения и конденсации, выпаривания и сушки, перегонки и ректификации и др.
7.1. Давление паров
Одним из наиболее простых уравнений для определения давления насыщенного пара чистой жидкости в зависимости от температуры является уравнение Антуана:

, (7.1)

Где А , В , С – постоянные, характерные для отдельных веществ. Значения постоянных для некоторых веществ приведены в табл. 7.1.

Если известны две температуры кипения при соответствующих давлениях, то, принимая С = 230, можно определить постоянные А и В путем совместного решения следующих уравнений:

; (7.2)

. (7.3)

Уравнение (7.1) вполне удовлетворительно соответствует экспериментальным данным в широкой области температур между температурой плавления и
= 0,85 (т.е.
  = 0,85). Наибольшую точность это уравнение дает в тех случаях, когда все три константы можно вычислить на основе опытных данных. Точность расчета по уравнениям (7.2) и (7.3) существенно снижается уже при
 250 K, а для высокополярных соединений при  0,65.

Изменение давления пара вещества в зависимости от температуры можно определить методом сравнения (по правилу линейности), исходя из известных давлений эталонной жидкости. Если известны две температуры жидкого вещества при соответствующих давлениях насыщенного пара, можно воспользоваться уравнением

, (7.4)

Где
и
– давления насыщенного пара двух жидкостей А и В при одной и той же температуре ;
и
– давления насыщенного пара этих жидкостей при температуре ; С – постоянная.
Таблица 7.1. Давление паров некоторых веществ в зависимости

от температуры
В таблице приведены значения констант А , В и С уравнения Антуана: , где – давление насыщенного пара, мм рт.ст. (1 мм рт.ст = 133,3 Па); Т – температура, K.

Температурный интервал, о С А В С от до Азот N 2 –221 –210,1 7,65894 359,093 Азота диоксид N 2 O 4 (NO 2) –71,7 –11,2 12,65 2750 –11,2 103 8,82 1746 Азота оксид NO –200 –161 10,048 851,8 –164 –148 8,440 681,1 Акриламид С 3 Н 5 ON 7 77 12,34 4321 77 137 9,341 3250 Акролеин С 3 Н 4 O –3 140 7,655 1558 Аммиак NH 3 –97 –78 10,0059 1630,7 Анилин C 6 H 5 NH 2 15 90 7,63851 1913,8 –53,15 90 250 7,24179 1675,3 –73,15 Аргон Ar –208 –189,4 7,5344 403,91 –189,2 –183 6,9605 356,52 Ацетилен C 2 H 2 –180 –81,8 8,7371 1084,9 –4,3 –81,8 35,3 7,5716 925,59 9,9 Ацетон C 3 H 6 O –59,4 56,5 8,20 1750 Бензол C 6 H 6 –20 5,5 6,48898 902,28 –95,05 5,5 160 6,91210 1214,64 –51,95 Бром Br 2 8,6 110 7,175 1233 –43,15 Бромистый водород HBr –99 –87,5 8,306 1103 –87,5 –67 7,517 956,5

Продолжение табл. 7.1

Температурный интервал, о С А В С от до 1,3-Бутадиен C 4 H 6 –66 46 6,85941 935,53 –33,6 46 152 7,2971 1202,54 4,65 н -Бутан C 4 H 10 –60 45 6,83029 945,9 –33,15 45 152 7,39949 1299 15,95 Бутиловый спирт C 4 H 10 O 75 117,5 9,136 2443 Винилацетат CH 3 COOCH=CH 2 72,5 8,091 1797,44 Винилхлорид 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 Вода Н 2 О 100 8,07353 1733,3 –39,31 Гексан C 6 H 1 4 –60 110 6,87776 1171,53 –48,78 110 234,7 7,31938 1483,1 –7,25 Гептан C 7 H 1 6 –60 130 6,90027 1266,87 –56,39 130 267 7,3270 1581,7 –15,55 Декан C 10 H 22 25 75 7,33883 1719,86 –59,35 75 210 6,95367 1501,27 –78,67 Диизопропиловый

C 6 H 1 4 O 8 90 7,821 1791,2 N,N-Диметилацетамид С 4 Н 9 ON 44 7,71813 1745,8 –38,15 44 170 7,1603 1447,7 –63,15 1,4- Диоксан C 4 H 8 O 2 10 105 7,8642 1866,7 1,1-Дихлорэтан C 2 H 4 Cl 2 30 7,909 1656 1,2-Дихлорэтан C 2 H 4 Cl 2 6 161 7,18431 1358,5 –41,15 161 288 7,6284 1730 9,85 Диэтиловый эфир (C 2 H 5) 2 О –74 35 8,15 1619 Изомасляная кислота C 4 H 8 O 2 30 155 8,819 2533 Изопрен C 5 H 8 –50 84 6,90334 1081,0 –38,48 84 202 7,33735 1374,92 2,19 Изопропиловый спирт C 3 H 8 O –26,1 82,5 9,43 2325 Иодистый водород HI –50 –34 7,630 1127 Криптон Kr –207 –158 7,330 7103 Ксенон Хе –189 –111 8,00 841,7 n -Ксилол C 8 H 10 25 45 7,32611 1635,74 –41,75 45 190 6,99052 1453,43 –57,84 о -Ксилол C 8 H 10 25 50 7,35638 1671,8 –42,15 50 200 6,99891 1474,68 –59,46

Продолжение табл. 7.1

Температурный интервал, о С А В С от до Масляная кислота C 4 H 8 O 2 80 165 9,010 2669 Метан CH 4 –161 –118 6,81554 437,08 –0,49 –118 –82,1 7,31603 600,17 25,27 Метиленхлорид

CH 2 Cl 2 –28 121 7,07138 1134,6 –42,15 127 237 7,50819 1462,59 5,45 Метиловый спирт CH 4 О 7 153 8,349 1835 -Метилстирол C 9 H 10 15 70 7,26679 1680,13 –53,55 70 220 6,92366 1486,88 –71,15 Метилхлорид CH 3 Cl –80 40 6,99445 902,45 –29,55 40 143,1 7,81148 1433,6 44,35 Метилэтилкетон C 4 H 8 O –15 85 7,764 1725,0 Муравьиная кислота CH 2 O 2 –5 8,2 12,486 3160 8,2 110 7,884 1860 Неон Ne –268 –253 7,0424 111,76 Нитробензол С 6 Н 5 O 2 N 15 108 7,55755 2026 –48,15 108 300 7,08283 1722,2 –74,15 Нитрометан СН 3 O 2 N 55 136 7,28050 1446,19 –45,63 Октан C 8 H 18 15 40 7,47176 1641,52 –38,65 40 155 6,92377 1355,23 –63,63 Пентан C 5 H 12 –30 120 6,87372 1075,82 –39,79 120 196,6 7,47480 1520,66 23,94 Пропан C 3 H 8 –130 5 6,82973 813,2 –25,15 5 96,8 7,67290 1096,9 47,39 Пропилен (пропен) C 3 H 6 –47,7 0,0 6,64808 712,19 –36,35 0,0 91,4 7,57958 1220,33 36,65 Пропилена оксид C 3 H 6 O –74 35 6,96997 1065,27 –46,87 Пропиленгликоль С 3 Н 8 O 2 80 130 9,5157 3039,0 Пропиловый спирт C 3 H 8 O –45 –10 9,5180 2469,1 Пропионовая кислота С 3 Н 6 O 2 20 140 8,715 2410 Сероводород H 2 S –110 –83 7,880 1080,6 Сероуглерод CS 2 –74 46 7,66 1522 Серы диоксид SO 2 –112 –75,5 10,45 1850 Серы триоксид () SO 3 –58 17 11,44 2680 Серы триоксид () SO 3 –52,5 13,9 11,96 2860 Тетрахлорэтилен С 2 Cl 4 34 187 7,02003 1415,5 –52,15

Температурный интервал, о С А В С от до Тиофенол C 6 H 6 S 25 70 7,11854 1657,1 –49,15 70 205 6,78419 1466,5 –66,15 Толуол С 6 Н 5 СН 3 20 200 6,95334 1343,94 –53,77 Трихлорэтилен C 2 HCl 3 7 155 7,02808 1315,0 –43,15 Углерода диоксид CО 2 –35 –56,7 9,9082 1367,3 Углерода оксид CО –218 –211,7 8,3509 424,94 Уксусная кислота C 2 H 4 О 2 16,4 118 7,55716 1642,5 –39,76 Уксусный ангидрид C 4 H 6 О 3 2 139 7,12165 1427,77 –75,11 Фенол C 6 H 6 О 40 11,5638 3586,36 41 93 7,86819 2011,4 –51,15 Фтор F 2 –221,3 –186,9 8,23 430,1 Хлор Cl 2 –154 –103 9,950 1530 Хлорбензол С 6 Н 5 Сl 40 7,49823 1654 –40,85 40 200 6,94504 1413,12 –57,15 Хлористый водород HCl –158 –110 8,4430 1023,1 Хлороформ CHCl 3 –15 135 6,90328 1163,0 –46,15 135 263 7,3362 1458,0 2,85 Циклогексан C 6 H 12 –20 142 6,84498 1203,5 –50,29 142 281 7,32217 1577,4 2,65 Четыреххлористый

Читайте также:  Рабочее давление газа в системе отопления

CCl 4 –15 138 6,93390 1242,4 –43,15 138 283 7,3703 1584 3,85 Этан C 2 H 6 –142 –44 6,80266 636,4 –17,15 –44 32,3 7,6729 1096,9 47,39 Этилбензол C 8 H 10 20 45 7,32525 1628,0 –42,45 45 190 6,95719 1424,26 –59,94 Этилен C 2 H 4 –103,7 –70 6,87477 624,24 –13,14 –70 9,5 7,2058 768,26 9,28 Этилена оксид C 2 H 4 О –91 10,5 7,2610 1115,10 –29,01 Этиленгликоль C 2 H 6 О 2 25 90 8,863 2694,7 90 130 9,7423 3193,6 Этиловый спирт C 2 H 6 О –20 120 6,2660 2196,5 Этилхлорид С 2 Н 5 Сl –50 70 6,94914 1012,77 –36,48

При определении по правилу линейности давления насыщенного пара водорастворимых веществ в качестве эталонной жидкости используют воду, а в случае органических соединений, нерастворимых в воде, обычно берут гексан. Величины давления насыщенного пара воды в зависимости от температуры приведены в табл. П.11. Зависимость давления насыщенного пара от температуры гексана дана на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Зависимость давления насыщенного пара гексана от температуры

(1 мм рт.ст. = 133,3 Па)
На основе соотношения (7.4) построена номограмма для определения давления насыщенного пара в зависимости от температуры (см. рис. 7.2 и табл. 7.2).

Над растворами давление насыщенного пара растворителя меньше, чем над чистым растворителем. Причем понижение давления пара тем больше, чем выше концентрация растворенного вещества в растворе.

Аллен 6 1,2-Дихлорэтан 26 Пропилен 4 Аммиак 49 Диэтиловый эфир 15 Пропионовая 56 Анилин 40 Изопрен 14 кислота Ацетилен 2 Иодбензол 39 Ртуть 61 Ацетон 51 м -Крезол 44 Тетралин 42 Бензол 24 о -Крезол 41 Толуол 30 Бромбензол 35 м -Ксилол 34 Уксусная кислота 55 Бромистый этил 18 изо -Масляная 57 Фторбензол 27 -Бромнафталин 46 кислота Хлорбензол 33 1,3-Бутадиен 10 Метиламин 50 Хлористый винил 8 Бутан 11 Метилмоносилан 3 Хлористый метил 7 -Бутилен 9 Метиловый спирт 52 Хлористый 19 -Бутилен 12 Метилформиат 16 метилен Бутиленгликоль 58 Нафталин 43 Хлористый этил 13 Вода 54 -Нафтол 47 Хлороформ 21 Гексан 22 -Нафтол 48 Четыреххлористый 23 Гептан 28 Нитробензол 37 углерод Глицерин 60 Октан 31* Этан 1 Декалин 38 32* Этилацетат 25 Декан 36 Пентан 17 Этиленгликоль 59 Диоксан 29 Пропан 5 Этиловый спирт 53 Дифенил 45 Этилформиат 20

В практике широко используются многочисленные растворы, состоящие из двух и более хорошо растворимых друг в друге жидкостей. Наиболее простыми являются смеси (растворы), состоящие из двух жидкостей – бинарные смеси. Закономерности, найденные для таких смесей, можно использовать и для более сложных. К таким бинарным смесям можно отнести: бензол-толуол, спирт-эфир, ацетон-вода, спирт-вода и т.д. В этом случае в паровой фазе содержатся оба компонента. Давление насыщенного пара смеси будет слагаться из парциальных давлений компонентов. Так как переход растворителя из смеси в парообразное состояние, выражаемое его парциальным давлением, тем значительнее, чем больше содержание его молекул в растворе, Рауль нашел, что «парциальное давление насыщенного пара растворителя над раствором равно произведению давления насыщенного пара над чистым растворителем при той же температуре на его мольную долю в растворе»:

где — давление насыщенного пара растворителя над смесью;— давление насыщенного пара над чистым растворителем;N – мольная доля растворителя в смеси.

Уравнение (8.6) является математическим выражением закона Рауля. Для описания поведения летучего растворенного вещества (второго компонента бинарной системы) применяется это же выражение:

. (8.7)

Общее давление насыщенного пара над раствором будет равно (закон Дальтона):

Зависимость парциального и общего давления паров смеси от ее состава показана на рис. 8.3, где на оси ординат отложено давление насыщенных паров, а на оси абсцисс – состав раствора в мольных долях. При этом по оси абсцисс содержание одного вещества (А) убывает слева направо от 1,0 до 0 мольных долей, а содержание второго компонента (В) одновременно в том же направлении увеличивается от 0 до 1,0. При каждом определенном составе общее давление насыщенного пара равняется сумме парциальных давлений. Общее давление смеси изменяется от давления насыщенного пара одной индивидуальной жидкости до давления насыщенного пара второй чистой жидкости.

Законы Рауля и Дальтона часто используются для оценки пожарной опасности смесей жидкостей.

Состав смеси, мольные доли

Рис. 8.3 Диаграмма состав раствора – давление насыщенного пара

Обычно состав паровой фазы не совпадает с составом жидкой фазы и паровая фаза обогащена более летучим компонентом. Это различие можно изобразить и графически (график имеет вид аналогичный графику на рис. 8.4, только на оси ординат взята не температура а давление).

В диаграммах, представляющих зависимость температур кипения от состава (диаграмма состав-температура кипения рис. 8.4), обычно принято строить две кривые, одна из которых связывает эти температуры с составом жидкой фазы, а другая с составом пара. Нижняя кривая относится к составам жидкости (кривая жидкости), а верхняя – к составам пара (кривая пара).

Поле, заключенное между двумя кривыми, соответствует двухфазной системе. Любая точка, находящаяся в этом поле, отвечает равновесию двух фаз – раствора и насыщенного пара. Состав равновесных фаз определяется координатами точек, лежащих на пересечении изотермы, проходящей через кривые, и данную точку.

При температуре t 1 (при данном давлении) будет кипеть жидкий раствор состава х 1 (точка а 1 на кривой жидкости), пар, равновесный с этим раствором, обладает составом х 2 (точка b 1 на кривой пара).

Т.е. жидкости состава x 1 будет соответствовать пар состава х 2 .

Исходя из выражений:
,
,
,
,

взаимосвязь между составом жидкой и паровой фаз может быть выражена соотношением:

. (8.9)

Рис. 8.4. Диаграмма состав-температура кипения двойных смесей.

Реальное давление насыщенного пара индивидуальной жидкости при данной температуре есть характерная величина. Практически нет жидкостей, которые бы обладали одинаковыми значениями давления насыщенного пара при одной и той же температуре. Поэтому всегда больше или меньше. Если>, то>, т.е. состав паровой фазы обогащен компонентом А. Изучая растворы, Д.П. Коновалов (1881г.) сделал обобщение, получившее название первого закона Коновалова.

В двойной системе пар, по сравнению с находящейся с ним в равновесии жидкостью, относительно богаче тем из компонентов, прибавление которого к системе повышает общее давление пара, т.е. понижает температуру кипения смеси при данном давлении.

Первый закон Коновалова является теоретической основой для разделения жидких растворов на исходные компоненты путем фракционной перегонки. Например, система, характеризуемая точкой К, состоит из двух равновесных фаз, состав которых определяется точками a и b: точка а характеризует состав насыщенного пара, точка b — состав раствора.

По графику можно провести сопоставления составов паровых и жидких фаз для любой точки, заключенной в плоскости между кривыми.

Реальные растворы . Закон Рауля не выполняется для реальных растворов. Отклонение от закона Рауля существует двух типов:

парциальное давление растворов больше давлений или летучести паров идеальных растворов. Общее давление пара больше аддитивной величины. Такие отклонения называются положительными, например, для смесей (рис. 8.5 а, б) CH 3 COCH 3 -C 2 H 5 OH, CH 3 COCH 3 -CS 2 , C 6 H 6 — CH 3 COCH 3 , H 2 O-CH 3 OH, C 2 H 5 OH-CH 3 OCH 3 , CCl 4 -C 6 H 6 и др.;

б

Рис. 8.5. Зависимость общего и парциальных давлений пара от состава:

а – для смесей с положительным отклонением от закона Рауля;

б – для смесей с отрицательным отклонением от закона Рауля.

парциальное давление растворов меньше давлений паров идеальных растворов. Общее давление пара меньше аддитивной величины. Такие отклонения называются отрицательными. Например, для смеси: H 2 O-HNO 3 ; H 2 O-HCl; CHCl 3 -(CH 3) 2 CO; CHCl 3 -C 6 H 6 и т.д.

Положительные отклонения наблюдаются в растворах, у которых разнородные молекулы взаимодействуют с меньшей силой, чем однородные.

Это облегчает переход молекул из раствора в паровую фазу. Растворы с положительным отклонением образуются с поглощением теплоты, т.е. теплота смешения чистых компонентов будет положительной, происходит увеличение объема, уменьшение ассоциации.

Отрицательные отклонения от закона Рауля возникают в растворах, у которых происходит усиление взаимодействия разнородных молекул, сольватация, образование водородных связей, образование химических соединений. Это затрудняет переход молекул из раствора в газовую фазу.

Источник

➤ Adblock
detector