Кипение щелочных металлов

Вт / /(м / -°С). Критические тепловые потоки кр1 в этих условиях характеризуются следующими величинами для натрия (2- 3) 10 , для калия (l- 2) 10 , для цезия (0,7ч-1,5) 10 Вт/м . При увеличении давления теплоотдача и критические тепловые потоки при кипении щелочных металлов несколько увеличиваются [Л. 87]. [c.278]

Процесс кипения щелочных металлов, как показывают опытные данные, также характеризуется некоторыми особенностями. При низких давлениях насыщенных паров (ниже 0,3-10 Па) обычно наблюдается неустойчивый режим кипения парообразование происходит нерегулярно, отдельными всплесками, в промежутке между которыми жидкость перегревается. При высоких тепловых потоках перегрев жидкости около поверхности нагрева может быть значительным, достигая десятков и сотен градусов. При вскипании перегрев быстро снижается это вызывает интенсивные колебания температур во всей системе. Неустойчивое кипение металла часто сопровождается также звуковыми эффектами стуком, щелчками, треском и т. д. В целом интенсивность теплообмена при неустойчивом кипении оказывается несколько более высокой, чем при свободной конвекции без кипения [57]. [c.298]

В системах охлаждения ряда энергетических аппаратов в качестве теплоносителей используются щелочные металлы. Для расчета этих аппаратов крайне необходимо располагать данными по интенсивности теплообмена при кипении, кроме того, иметь четкое представление об условиях возникновения самого процесса кипения щелочных металлов в зависимости от давления насыщения и индивидуальных поверхностных условий. [c.246]

Как показывают экспериментальные данные, основное влияние на коэффициент теплоотдачи при кипении оказывают тепловой поток, давление насыщения и состояние поверхности нагрева. Влияния содержания кислорода на теплоотдачу при кипении щелочных металлов четко не обнаружено. [c.250]

Данные по теплообмену при кипении щелочных металлов в змеевиковых трубах, а также расчетные зависимости в литературе практически отсутствуют. [c.279]

Средний коэффициент теплоотдачи при развитом кипении щелочных металлов (Na, К, s) на плоской горизонтальной поверхности при 9с< 0.кр можно вычислить по формуле [31] [c.179]

В теплообменных аппаратах к нарушению спокойного кипения могут приводить резкие увеличения тепловой нагрузки или обеднение греющей поверхности готовыми центрами. Сильные всплески кипения наблюдаются иногда при перегонке жидкостей, а также при кипении щелочных металлов. Проблема стабильности кипения оказывается важной в технике ядерных реакторов на быстрых нейтронах с солевым расплавленным топливом [197]. [c.205]

Взрывное вскипание путем быстрого ввода тепла в жидкость возможно при использовании интенсивного инфракрасного излучения или лазерного луча, при нагреве электролитов током. Процессы спонтанного зародышеобразования могут происходить во взрывающихся металлических проволочках [109] (характерное время - 1 мксек). Высокие перегревы жидкости наблюдаются при кипении щелочных металлов на смачиваемых стальных поверхностях при низком давлении [171, 172, 169[. Способность этих металлов восстанавливать окислы и растворять загрязнения приводит к уменьшению числа готовых центров. Вместе с тем для жидких металлов радиус критического пузырька при заданном перегреве оказывается значительно больше по сравнению с органическими жидкостями и водой. Перегрев натрия у теплоотдающей стенки достигал 300 °С при температуре металла 900 °С, для калия перегрев был еще выше. Однако эти перегревы еще не обеспечивают спонтанного зародышеобразования. Если принять для металлов, как и для диэлектрических жидкостей, Гц 0,9 Тк, то получим при атмосферном давлении калий Т, = 760 °С, Тп 1600 °С (Г = 1800 °С), АГп = 840 °С натрий Г, = 883 °С, Гп 1980 °С (Г = = 2230°С), АГп 1100 °С. Критические температуры взяты по оценке Воляка [199]. [c.206]

На первый взгляд, может показаться, что в принципе нет возможности уменьшать скорость атома, используя световое давление. Одиако на самом деле это возможно при антистоксовом рассеянии света на атоме. Процесс охлаждения атомов и ионов лазерным излучением осуществлен и иашел широкое применение в ряде приложений. Основанием к практической реализации процесса замедления (охлаждения) атомов является их относительно небольшая начальная скорость. Так, температуре Т порядка 100 К (комнатная температура) соответствует энергия порядка 10 эВ. Ия сопоставления этой анергии с приведенным выше значением силы светового давления видно, что давление может компенсировать начальную энергию на длине пути 10 см, что вполне реально. Отметим, что температура порядка 100 К — это типичная температура кипения щелочных металлов п, тем самым, кинетическая энергия щелочных атомов в атомном пучке порядка 10 эВ. [c.103]

При кипении щелочных металлов со значительно меньше, чем для воды [71] при одинаковых q и р/рк, очевидно, из-за большего (рс ж [c.257]

Водород, литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций отличаются особенно высокой химической активностью, обусловленной легкостью отдачи своего валентного электрона. Они являются энергичными восстановителями других металлов из их соединений. Стандартный электродный потенциал щелочных металлов наиболее отрицателен, ионизационный потенциал и электроотрицательность низкие, минимальные — у франция. Металлы IA подгруппы энергично реагируют с водой, воздухом и другими веществами. Рубидий, цезий и франций самовоспламеняются на воздухе, другие щелочные металлы — при небольшом нагревании. Все они имеют низкие значения температур плавления и кипения, твердости и прочности (наибольшие у лития), пластичны, легко поддаются холодной прокатке и выдавливанию однако волочение их невозможно. В эту подгруппу включен и водород (хотя многие ученые считают его аналогом фтора и он включен в VHB подгруппу), поскольку водород, как н галогены, образует гидриды с некоторыми металлами и отличается от щелочных металлов более высоким потенциалом ионизации. [c.65]

Для щелочных металлов в ртути критические тепловые нагрузки при кипении в большом объеме могут быть оценены по формуле [c.101]

Из сопоставления приведенных данных для алюминия с теплофизическими характеристиками щелочных металлов следует, что температура кипения и теплопроводность алюминия значительно больше, а сечение захвата тепловых нейтронов значительно меньше соответствующих величин для щелочных металлов. Имея в виду, что остальные теплофизические характеристики сравниваемых металлов приближенно одинаковы, и учитывая также малую упругость паров алюминия при высоких температурах, можно сделать заключение, что с точки зрения теплофизических характеристик алюминий, как теплоноситель, имеет определенные преимущества по сравнению со щелочными металлами при решении задач, связанных с высокой температурой теплоносителя. [c.69]

Из используемых в качестве теплоносителей щелочных металлов литий имеет наиболее высокие температуру плавления 180,5° С и удельную теплоту плавления 158 ккал/кг температура кипения 1334,8° С удельная теплота испарения 4610 ккал/кг увеличение объема при плавлении 1,5% плотность при / = 0°С составляет 0,539 г/сл1 [c.10]

Литий — мягкий щелочной металл, режется ножом твердость при 20 С равна 5 НВ температура плавления 180 С, температура кипения 1342 С плотность при 20 С 530 кг/м , при температуре кипения — 525 кг/м . [c.143]

Теплоты испарения или атомизации отвечают полной энергии межатомных связей в металлах (рис. 15). Энергия связи нарастает от щелочных металлов (группа I) к ванадию (группа V), молибдену и вольфраму (VI группа) вследствие возрастания концентрации коллективизированных электронов от 1 до 5—6 эл/атом. Затем при переходе к металлам I группы теплота испарения столь же стремительно падает. Это может быть объяснено только понижением электронной концентрации до 1 ЭЛ/атом. Данная характеристика, как и все другие показатели энергии межатомной связи, обнаруживает глубокий минимум в случае марганца (Мп — dV), обусловленный низкой электронной концентрацией (I эл/атом). Теплоты испарения железа, кобальта, никеля и палладия соответствуют двум коллективизированным элементам, Температуры кипения металлов больших периодов показывают аналогичные закономерности. [c.43]

Поскольку франций не может быть получен в весомых количествах, его физико-химические константы чаще всего рассчитываются с учетом свойств остальных членов группы щелочных металлов. Вычислили, что температура плавления франция около 8°, а температура кипения примерно 620°С. [c.38]

Различными значениями отношения (рсл).,к/( )СЛ)достаточно убедительно объясняется расслоение теплоотдачи в ряде опытов прн кипении ртути [12], криогенных жидкостей [14] и даже воды [85] на стенках нз различных материалов или с разными покрытиями. В то же время исследование [71] пузырькового кипения натрия на стенках нз меди и нержавеющей стали показало, что теплоотдача в пределах разброса опытных точек не зависит от материала стенкн. Видимо, это объясняется активным взаимодействием щелочных металлов с материалом стенки, что ведет к изменению ее шероховатости. [c.264]

Результаты рассмотренных работ по плотности жидкого рубидия показаны на рисунке. Наглядно видно, насколько разноречивы имеющиеся данные. Поэтому мы признали целесообразным воспользоваться обобщающей зависимостью плотности щелочных металлов от температуры, предложенной [91]. Для того чтобы вычислить по ней величину плотности, необходимо лишь знать температуру плавления и нормального кипения металла и его плотность при температуре плавления. [c.151]

Некоторые примеси имеют большую упругость паров, чем магний. К этой группе относятся щелочные металлы — натрий и калий. Хлористые соли натрия, калия и магния, а также кальций имеют температуру кипения, наиболее близкую к температуре кипения магния (табл. 58). [c.487]

Ориентировочные значения коэффициента с в уравнении (10-23) для натрия, калия, цезия, а также амальгам ртути при давлениях около атмосферного близки между собой и составляют с (4-7-6) Bт /(м ° ). Первая критическая плотность теплового потока <7кр1 в этих условиях характеризуется следующими величинами для натрия (2ч-3)-10, для калия (1-г-2)-10, для цезия (0,7-г-1,5)-10 Вт/м . При увеличении давления теплоотдача и критические тепловые нагрузки при кипении щелочных металлов несколько увеличиваются [85]. [c.299]

При кипении щелочных металлов со значительно меньще, чем на воде при одинаковых д и р/ркр, очевидно, из-за большего значения (рс )и /(рс )к,. С увеличением теплового потока, а точнее с увеличением (Т ц, — Г, ), возникают условия для активации новых центров парообразования и, следовательно, их число растет. [c.247]

Вода и щелочи при кипении взаимодействуют с бериллием чистый компаш-"ный металл в холодной п теплой воде стоек. Расплавы галоидных солей щелочных металлов, алюминия и тяжелых металлов разлагаются бериллием с, выделением соответствующего металла. [c.518]

Гидроокись лития гораздо менее гигроскопична, чем едкий натр и едкое кали. Из водного раствора она кристаллизуется в виде гидрата LiOH Н2О, который может быть топко измельчен. Растворимость гидроокиси лития в воде примерно в 5 раз (по весу) меньше растворимости едкого натра и едкого кали. С другой стороны, гидроокись лития примерно в 100 раз более растворима, чем гидроокись кальция, и почти в 4 раза более растворима, чем гидроокись бария. Подобно едкому натру и едкому кали, гидроокись лития может быть расплавлена. Склонность к разложению при нагревании выражена у нее не так резко, как в случае гидроокисей щелочноземельных металлов. Температура плавления гидроокиси лития, равная 445°, намного превышает температуры плавления гидроокисей остальных щелочных металлов. Однако давление пара расплавленной гидроокиси лития значительно выше, чем давления паров гидроокисей других щелочных металлов, и составляет 760 мм рт. ст. при температуре около 925°, в то время как температуры кипения едкого натра и едкого кали лежат между 1300 и 1400°. [c.359]

При 0 = 0 имеет место абсолютная смачиваемость поверхности жидкостью, при 0 = я — абсолютная несмачиваемость. Принято считать поверхность гидрофильной (смачиваемой), если данная жидкость образует на ней угол 0 < п/2) при 0 > (я/2) поверхность считается гидрофобной. Жидкие щелочные металлы (при температурах, близких к температуре кипения при атмосферном давлении) и криожидкости смачивают металлические поверхности почти абсолютно (краевой угол близок к нулю). Гидрофобны по отношению к воде и к ряду других жидкостей парафин, фторопласт (тефлон). В табл. 1.15 приведены значения 0 для некоторых сочетаний жидкость — твердое вещество. Краевой угол смачивания весьма чувствителен к таким трудно контролируемым факторам, как шероховатость твердой поверхности, присутствие на ней или в жидкости посторонних примесей, особенно поверхностно-активных веществ. Увеличение шероховатости твердой поверхности увеличивает ее смачиваемость, т е. снижает значение 0 [51]. Для отдельных сочетаний твердое тело — жидкость в определенном интервале температур наблюдается зависимость 0 от температуры. В общем случае на гидрофильных поверхностях увеличение температуры приводит к улучшению смачиваемости (уменьшению 0), а на гидрофобных — к ухудшению смачиваемости (увеличению 0) [35]. [c.79]

Предлагаемая пенная бурильная жидкость содержит, % (объемн.) газ 90—99,5 и водную дисперсию 10—0,5. Последняя включает, г/л воду 900-950 жидкий лигнит 0,03—0,006 соли щелочного металла или соли аммония с высокомолекулярным акриловым полимером для улучшения прочности стенок и условий добычи 0,0015—0,0075 органическое соединение, выделяющее аммиак или амин при температуре. 121 С и выше (которые действуют как ингибитор коррозии, а также образуют смолоподобную эластичную пленку при температуре и давлении в нижней части скважины, действуя как ингибиторы, эрозии) 0,003—0,00015 пенообразователь 0,03—0,00075 гидроксид щелочного металла (в количестве, достаточном для того, чтобы поток бурильной и добываемой жидкостей, выходящий из скважинь , имел pH не ниже 9) 0,0003—0,006 растворимое в воде азотсодержащее соединение, такое как аммиак, или первичный алифатический амин, содержащий до 5 атомбв углерода и обладающий летучестью при температуре ниже кипения воды 0,003— 0,00015. [c.66]

Медленные темпы накопления сведений о перегретых жидкостях вызваны отчасти трудностями методического характера. Но не последнюю роль в этом сыграл взгляд на перегретую жидкость как на принципиально осуществимое, но слишком эфемерное состояние, чтобы связывать с ним серьезные следствия для техники и лабораторной практики. Создание пузырьковых камер продемонстрировало скрытые здесь возможности. Характерна ситуация, которая возникла при использовании пузырьковых камер. Механизм инициирующего действия частиц высокой энергии на образование пузырьков оказался менее ясным, чем наблюдаемые в камерах явления ядерных превращений. В последнее время усилился интерес к перегретой жидкости со стороны инженеров. Оказалось, что углубление наших знаний о начальной стадии вскипания необходимо для решения теплотехнических задач, связанных с иитенсификацией процессов теплообмена в химических аппаратах, ядерных реакторах, реактивных двигателях. Высокие перегревы наблюдаются нри кипении чистых щелочных металлов. [c.12]

Ясно, что длительное сохранение очень высоких перегревов жидкости в большом объеме при соприкосновении со стенками невозможно. Достаточно активироваться одному центру, чтобы началось бурное кипение. Развитию процесса способствует дробление растуш их пузырьков и перенос их турбулентными потоками. В дальнейшем кипение может опять прекратиться из-за отсутствия длительно действующих центров. Жидкость начнет аккумулировать тепло и перегреваться. Затем снова произойдет вскипание и т. д. Эти смены режимов теплообмена сопровождаются сильными пульсациями температуры и дополнительными динамическими нагрузками. Неустойчивость кипения обнаружена для щелочных металлов и обсуждается в ряде работ 1168—172]. Положение точки В при прочих равных условиях зависит от числа центров парообразования и от их распределения по размерам. Чем больше на стенке крупных центров, тем круче подъем кривой кипения за точкой В. При малом числе центров кривая идет более полого тот же самый тепловой поток требует более высокого температурного напора. Одновременно возникает заметный перегрев ядра жидкости. Линия ЕВ приближается к линии конвективного теплообмена ВЕ. При нерегулярном кипении первая из них может нринимать несколько промежуточных положений. [c.179]

Ко второй группе относятся насыщающие элементы, высшие галогениды которых характеризуются низкими температурами кипения и высокой склонностью к гидролизу на воздухе. К этой группе можно отнести такие металлы и неметаллы, как Т1, Ъх, Та, ЫЬ, Мо, Ш, 51, В. В настоящее время в качестве активаторов при насыщении этими элементами, как правило, применяют галогениды аммония (иногда в сочетании с галогенидами щелочных металлов). Применение только галогенидов аммония не в состоянии обеспечить максимального содержания галогенидов элементов рассматриваемой второй группы в реакционном объеме вследствие того, что взаимодействие галогенидов аммония с насыщающей смесью происходит в основном при температурах их разложения (300—500° С), т. е. когда образующиеся галогениды находятся полностью в газообразном состоянии. Это приводит к выносу галогенидов из объема вместе с КНз, Ы, и Нз, образующимися при разложении аммонийного активатора, а количество оставшихся в объеме галогенидов насыщающего элемента пропорционально содержанию галогена в аммонийном галогеннде. [c.95]

Экспериментальное изучение термохимии неорганических и органических соединений существенно различно. Если для органических соединений основной изучаемой в термохимии реакцией является сжигание веществ в кислороде, то для неорганических веществ такой преобладающей реакции или хотя бы группы реакций нет. Это вполне понятно, если учесть, что исследования по термохимии неорганических веществ охватывают вещества, очень резко различающиеся по своим химическим и физическим свойствам. Так, исследователям, работающим в этой области, приходится экспериментировать с веществами, которые имеют очень низкую температуру кипения ( постоянные газы) и очень высокую температуру плавления (например, окислы некоторых переходных металлов IV—VI групп), веществами, чрезвычайно агрессивными (фтор, щелочные металлы) и крайне инертными (благородные металлы и газы, кварц, четырехфтористый углерод), веществами, легко растворимыми во многих растворителях и практически не растворяющимися ни в одном из них, веществами неустойчивыми, легко разлагающимися, взрывчатыми, пирофорными, гигроскопичными и т. д. [c.131]

В работе показано, что плотный, хорошо спеченный осадок титана можно получить восстановлением паров Ti U на контактном катоде при температуре, близкой к температуре кипения электролита, содержащего только хлориды щелочных металлов. При этом стенки электролизера нагреваются до сравнительно низкой температуры. Разработанный метод создает основу для непрерывного процесса электролитического производства титана, требующего только первоначальный наружный разогрев ванны. [c.78]

В 1967 г. резолюцией XIII Генеральной конференции по мерам и весам было принято определение новой, атомной секунды, равной 9192631770 периодам излучения, соответствующего энергетическому переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133. Почему именно цезий был избран в качестве основного материала для воспроизведения эталонной секунды Чем прельстил специалистов этот редкий в природе щелочной металл с золотисто-желтым оттенком Стабильностью, то есть неизменностью во времени основных свойств. А точнее постоянством частоты спектральной линии. Кроме того, цезий имеет сравнительно низкие температуры плавления и кипения, что обеспечивает удобство использования его в эталонах. [c.34]

Фтористый литий получают добавлением фтористого натрия или фтористого аммония к растворам солей лития. LiF — кристаллическое вещество белого цвета с температурой плавления 848, кипения 1676° С. Испарение соли идет весьма интенсивно уже с 1100—1200 и особенно с 1270° С. Следует отметить малую растворимость фтористого лития в воде при 18° С насыщенный раствор его содержит только 0,26% соли. Этим пользуются при анализах, а также в технологии для отделения LiF от фторидов других щелочных металлов. В плавиковой кислоте фторид лития растворяется с образованием кислой соли ЫНРг. Фторид лития не растворяется в органических растворителях (ацетоне, спирте, пиридине). [c.532]

Повышенные температуры стенки при увеличении <7 в режиме естественной конвекции и 31начительное уменьшение АГ после начала кипения отражают явление гистерезиса. Превышение температур при увеличении д более заметно для жидких металлов, особенно для щелочных металлов, которые очень хорошо смачивают [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...